Beynin Işıkla Ele Geçirildiği, Hem Korkutucu Hem de Heyecan Verici Metod: Optogenetik

Karl Deisseroth tarafından, insanların günlük hayattaki alışkanlıklarını kontrol eden nöronların nasıl kontrol altına alınabileceğine dair önemli bir çalışma gerçekleştirilmiş. Optogenetik adı verilen bu çalışmada farelerin beyninin ışıkla nasıl kontrol edildiğine dair bir deney yapılmış. Uykusuzluk, acıkma hali gibi insani dertlere de son verebilecek deney şöyle:

önündeki yiyeceğini mutlu mutlu yemekte olan fareye kafasına bağlı fiberoptik kablodan ışığı basınca tok olduğuna karar verip ortamı terk ediyor. 

burada da tersi yapılmış, aslında tok olan, hatta epey semiz olan faremizin ışığı açılınca yemeyi durduramıyor. 

başka bir videoda da sakin sakin yürüyen faremiz ışığı beynine beynine yiyince sola çekip daire çizmeye başlıyor. 

bu teknikle beyinde doğru yere ışık vererek farelerin saldırganlaştırıldığı, cesaretlerinin arttırıldığı, hatta önceden öğrenip unuttukları davranışların geri getirildiği deneyler de yapıldı.

bu ışıkla sinir hücresi (dolayısıyla beyin) kontrol etme metodunun adı optogenetik, altı yedi yıllık bir geçmişi var, hızla da ilerliyor. fareler normal fareler değil, ışığa tepki veren bir proteini kodlayan gen tek hücreli alg'lerden alınıp bir virüs yoluyla farelerin sinir hücresine aktarılmış. böyle hücreler belirli dalga boyunda ışığı görünce aktive oluyor ( bu noktada science bitch diyorum).

iyi de ne niye yapıyorlar bunu, araştırmacılar jerry'nin tom'a yaptıklarının acısını mı çıkartmaya çalışıyor farelerden? 

yok tabii ki, optiği iyi biliyoruz, ışığı gerekirse tek sinir hücresine odaklayıp sadece onu aktive etmek bile mümkün, böylece beyindeki bölgeleri tek tek kurcalayıp ne işe yaradıklarını anlamak amaçlanıyor. fare olması da şart değil, sinir hücresi her hayvanda var, zaten teknik de solucanlardan balıklara, hatta sineklere kadar bir sürü deney hayvanında kullanılmış, ışıkla sağa sola gitmesi ayarlanan solucan var artık.

bu tekniğin (etik değerleri bir yana koyarsak) insanda da çalışmaması için bir sebep yok. doğru noktalara birer led taktırıp ruh halimi kontrol edebilme düşüncesi güzel bile geliyor, fakat kumandayı başkasına kaptırırsak ölene kadar daire çizerek koşturmak da var işin ucunda.

peki bu ışıkla beynin kontrol altına aldındığı optogenetik metodu tam olarak nedir? 

optik ve genetik bilimlerinin birlikte kullanıldığı bilim dalı. genel olarak alglerdeki ışığa duyarlı membran proteinlerini hayvan hücrelerinde sentezleterek belli dalga boyunda hücreleri aktive/deaktive edebiliyorlar. bir nevi elektrik düğmesi gibi. tabi daha ileri çalışmalarda vardır ama benim teknikle alakalı okuduğum makaleler daha çok bu yöntemi tanıtıyordu. 

kullanılan membran proteinleri aslında hücre kanallarını oluşturan proteinler. bu kanallar hücrenin madde alışverişini sağlıyor. mesela sodyum kanalları gibi. tabi bu alanda alglerden aldıkları kanal proteinleri belirli dalga boyundaki ışığa duyarlı. o dalga boyunda ışık gelince aktive olup açılıyorlar. ışığı kapatınca deaktive oluyorlar.

şimdi gelelim bunlarla deney nasıl oluyor

mesela fare beynindeki nöron hücrelerine bu kanalları ifade ettiriyorlar. daha sonra o alana fiberoptik kablo ile erişim sağlıyorlar. daha sonra kanal proteinin çalışacağı dalga boyunda ışığı bu kablo aracılığıyla yolluyorlar. böylelikle kanalı istedikleri zaman açıp kapayabiliyorlar. nörondaki madde geçişi, farede davranış değişikliğine sebep oluyor.

karl deisseroth nobel'i alacağı kadar bekleyeceğiz.

insandaki biyolojik saati istediğimiz zaman sıfırlayıp, istediğimiz zamana ayarlayabileceğimizi iddia eden ve bununla ilgili somut delili olan bir bilim dalı.

buradan

düşünsenize, mevsime bağlı depresyon ya da gece-gündüz çalışma saatleri artık sorun olmayabilir.