Zaman Hücreleri Karmaşık Davranışların Anahtarı Olabilir mi?

Bilim insanları beyindeki zaman hücrelerinin sadece zamanı takip etmekle kalmadığını, karmaşık davranışları öğrenmede de kritik rol oynadığını keşfetti.

Beynin medial entorhinal korteks (MEC) denen bölgesindeki zaman hücreleri, kronometre gibi çalışarak deneyimlenen olayların takip edilmesini sağlıyor. Biriyle sohbet etmekten araba kullanmaya kadar pek çok şeyi yapabilmek için bunların ne kadar zaman aldığını algılamak ve hatırlamak gerekiyor. 

Fareler üzerinde yakın zamanda yapılan bir çalışmada bu hücrelerin saat gibi çalışmanın ötesinde, zamanlama gerektiren davranışların öğrenilmesini sağladığı da saptandı. Bulguların Alzheimer gibi zaman algısını etkileyen hastalıklara karşı önemli etkiler yaratması bekleniyor. 

Nature Neuroscience adlı hakemli dergide yayımlanan çalışmada fareler, zamanlamayı merkeze alan testlerden geçirildi. Hayvanların ödül almak için farklı zamanlamalarda verilen koku uyaranlarının nasıl bir düzen içinde salındığını anlamaları gerekiyordu. Başka bir deyişle, Mors alfabesinin basit bir versiyonunu öğrenmeleri bekleniyordu.

İlk başta farelerin beynindeki zaman hücreleri, farklı koku örüntülerine benzer tepkiler verdi. Fakat hayvanlar bu örüntüleri öğrenmeye başladıkça hücreler her birine farklı zaman çizelgeleri oluşturmaya başladı.

Araştırmacılar MEC'yi engelleyerek zaman hücrelerini devre dışı bıraktığında fareler zamanlamayı algılayıp öngörebildi. Fakat zamanlama gerektiren yeni bir görevi öğrenemediler. 

Makalenin başyazarı nörobiyolog Erin Bigus, "Şaşırtıcı bir şekilde, zaman hücreleri sadece zamanı takip etmekten daha karmaşık bir rol oynuyor" diyor.

MEC, basit bir durumda zamanı takip etmek için gereken basit bir kronometre gibi davranmıyor. Rolü aslında bu daha karmaşık zamansal ilişkileri öğrenmek gibi görünüyor.

Daha önceki çalışmalarda MEC'nin mekanla ilgili bilgileri öğrenmede de rol oynadığı bulunmuştu. Yeni çalışmayı yürüten ekip, zamansal ve uzamsal görevleri öğrenirken beynin benzer şekilde çalıştığını fark etti. 

Araştırmacılara göre bu durum beynin mekan ve zamanı benzer şekilde işlediği anlamına gelebilir ancak bu savın daha fazla çalışmayla desteklenmesi gerekiyor. 

Çalışma, Alzheimer gibi hastalıkların erken tespit edilmesini de sağlayabilir. Bu rahatsızlıkta beynin ilk etkilenen bölümlerinden birinin MEC olduğu biliniyor.

Zamanlama gerektiren karmaşık görevler sayesinde hastalığı ilk evrelerinde tespit etmek mümkün olabilir. Fakat bundan önce zaman hücrelerinin insanlarda da benzer bir işlevi olduğunun doğrulanmasına ihtiyaç var.