Beyini Anlamak Artık Daha Kolay: Optogenetik - Bilim

 

Optogenetik alanındaki keşifleriyle Nobel Tıp Ödülü’nü Karl Deisseroth, Peter Hegemann ve Georg Nagel aldı. Optogenetik neden bu kadar önemli oldu? Çünkü optogenetik yöntemiyle beyindeki sinir ağı devrelerini yönetmek artık mümkün oldu. Sinir hücrelerine ışığa duyarlı olmalarını sağlayan genler ekleniyor. Böylece ışık verilerek bir sinir ağı devresini açmak ya da kapatmak sağlanabiliyor. Bu sayede beyindeki çeşitli sinir ağları araştırılabiliyor. Örneğin beyindeki bir sinir ağının ne işe yaradığını anlamak için; o sinir ağı açılıp kapatılarak davranışlardaki değişiklikler incelenebiliyor. Optogenetik beyin araştırmalarında devrim yarattı!

Canlı, geçmişteki bir durumu unutmuş olabilir. Bilim insanları, o durum kaydedilirken etkin olan sinir ağını optogenetik araçlarla tespit edebiliyor. Bu sinir ağına ışık verilip etkinleştirildiğinde, canlı tam olarak o durumu hatırlıyor. Farelerde yapılan deneylerde, canlının geçmişteki o durumda verdiği tepkilerin aynısını verdiği görüldü. Yani bu yöntemle anıların yeniden hatırlatılabileceği gerçekten kanıtlanmış durumda.

Bilinç araştırmaları optogenetik sayesinde çok daha somut hale geliyor. Bilim insanları; uyku gibi bilincin kaybolduğu ya da uyanıklık gibi farkındalığın korunduğu durumlarda hangi sinir ağlarının etkin olduğunu optogenetik yardımıyla hassas bir şekilde haritalandırabiliyor. Canlı uyanıkken hedeflenen bir sinir ağı ışıkla aniden susturulduğunda; canlının dış dünyayla iletişiminin, farkındalığının veya karar verme yetisinin nasıl etkilendiği doğrudan gözlemlenebiliyor. Hatta hayvanlarda yapılan öncü çalışmalar, belirli sinir ağlarının ışıkla uyarılması veya baskılanmasıyla uyanıklık ve farkındalık hallerinin bir anahtar gibi açılıp kapatılabildiğini gösteriyor. Birer şalter gibi işleyen bu sinir ağları, bilincin oluşumunda kilit bir role sahip görünüyor. Beynin çalışma mimarisi çözüldükçe daha gelişmiş yapay zeka modelleri tasarlanacaktır. Acaba, bir anahtar gibi kullanılan bu biyolojik sinir ağları bilgisayarda birebir taklit edildiğinde, yapay zekada da özgün bir bilinç kıvılcımı doğabilir mi!

Optogenetik beyin hastalıklarına neden olan sistemi çözmeye yarayan güçlü bir laboratuvar araştırma aracı oldu. Örneğin, belirli bir sinir devresinin korkuya neden olup olmadığını sınamak bu teknoloji sayesinde mümkün. Bilim insanları ışık aracılığıyla bu devreyi açıp kapatarak korku davranışının nasıl etkilendiğini gözlemleyebiliyor. Benzer şekilde alzheimer, ağrı, parkinson, depresyon gibi süreçleri oluşturan sinir devrelerini incelemek için kullanılıyor. Optogenetik henüz tedavi değil araştırma amaçlıdır. Beyine ışık verebilmek için cerrahi müdahale gerekiyor.

Ayrıca Bakabilirsiniz:
Nobel Tıp Ödülü'nü getiren 'optogenetik' nedir ve hangi alanda devrimyarattı? – Euronews
Optogenetik Nedir? Beyni Işıkla Kontrol Etmek Mümkün mü? - Evrim Ağacı