Hayvanların Anıları Alzheimer’ı Çözmemize Yardımcı Olabilir

Kaynak: aldf.org

Neredeyse modern bilim ortaya çıktığından beri hayvanların geçmiş deneyimleri hatırlayabildiği düşüncesi o denli saçma görünüyordu ki yalnızca birkaç araştırmacı bu konuyu çalışmaya zahmet etti. Sadece insanlar büyük ve gelişmiş beyinleriyle “episodik (anısal) bellek” -örneğin, geçen cumartesi günü markete gittiğini hatırlamak gibi- oluşturabiliyorlardı. Yaygın akıl yürütmeye göre, hayvanlar sürekli hayatta kalma mücadelesiyle geçen yaşamlarında sadece içinde bulundukları anı, içinde bulundukları anda yaşıyor olmalıydı. Bilişsel süper güçlerimizi kullanarak, artık ne kadar hatalı olduğumuzu biliyoruz. Hatta hayvanlar aleminden bir bellek şampiyonu, Alzheimer hastalığını tedavi etmemiz için bize yardımcı olabilir.

Hayvanların ilkel canlılar olduğu, hafızadan yoksun olduğu ve sadece şimdide yaşadıkları görüşü 400 yıllık kökleri olan, hala felsefeye giriş derslerinde öğretilen ve tartışılan eski bir fikirdir. “Onlar zevk duymadan yerler, acı duymadan ağlarlar, farkında olmadan büyürler; onların arzuları yoktur, hiçbir şeyden korkmazlar, hiçbir şey bilmezler” diye yazmış Nicolas Malebranche (1638-1715), Fransız rahip ve filozof. Malebrache, Descartes‘in(1596-1650) fikirlerini şiirsel olarak özetliyordu. Descartes modern batı felsefesinin kurucusuydu ve belki de hayvanları değersiz gösteren en ünlü kişiydi, onları ruhları eksik olarak görüyordu ve bu nedenle onlar mekanik “otomatlardan” başka bir şey değildi.

Bilim, hayvanların kapasitelerini keşfettikçe bu varsayımı savunmak imkansız hale geldi. 1980’lerden itibaren yapılan çalışmalar, belki de şaşırtıcı olmayacak şekilde, hayvanların “procedural” (işlemsel) bellek* olarak adlandırılan yetiye sahip olduklarını doğruladı. Bu bellek, koşma ya da tırmanma gibi motor işlemlerin yapılmasında yardımcı olan uzun süreli hafızadır.  Peki anısal bellek, hayali zaman yolcuğu yapabilme yeteneği, geçmiş bir olaya geri dönme ve akılda tekrar etme yeteneği ne durumda? 1972 yılında anısal hafızayı tanımlayan Kanadalı psikolog Endel Tulving bu tür zihinsel özelliklerin bizim dışımızdaki canlıların ötesinde şeyler olduğu görüşünü yaygınlaştırdı. Diğer türlerin hipokampüsünün -anısal hafızanın tutulduğu ve anıların geri çağrıldığı beyin bölgesi- bizimki gibi anıları hapsedebildiğine dair kanıt neredeydi?

Azimli, küçük ama ısrarcı bir grup araştırmacı, hayvanların anısal hafızaya sahip olup olmadıkları sorusunu sormaya devam ettiler. Belki de bunu test etmenin doğru yolunu henüz bulamadık, diye düşündüler. Hayvanların bize iç dünyalarını anlatamadıkları düşünülürse bu, zor üstesinden gelinecek bir sorundu. Şimdi, hayvanların belleğini araştırmak için yeni yollar keşfettikten sonra bilim insanları bu soruyu yanıtlamaya hiç olmadığı kadar yakınlar. Geçtiğimiz on yılda, hayvanların aleminin en ücra köşelerinden hayvanları inceleyen araştırmacılar aynı sonuca vardı: En azından bazı hayvanlar, geçmiş deneyimleri insanlar gibi hafızaya dönüştürebiliyor. “Uzun zamandır insanlar, hayvanların anısal hafıza oluşturamayacaklarını düşündüler” diyor Indiana Üniversitesi’nden sinirbilimci Jonathon Crystal ve ekliyor “Bu varsayım doğru değil.”

Kanıtlardaki artış, önceden bu konu hakkında şüphheci olan psikolog Michael Corballis’in fikrini değiştirmek için yeterliydi. 2012 yılında, “Trends in Cognitive Sciences”da, zihinsel zaman yolculuğunun “evrimsel bakış açısına göre büyük olasılıkla”  insanlara özel olmadığını yazdı. Ne de olsa, insanlar diğer memelilerden evrimleşmişlerdi; bu durumda anısal belleği insan olmayan atalarımızdan almadıysak nereden almış olabiliriz? Hem insanların hem de farelerin, hangi yolun onları elma bahçesine götürdüğünü ve en son ne zaman orada olduklarını hatırlamaları gerçekten bu denli gerçek dışı mı?

Geçmişi zihinlerinde yeniden yaşayan hayvanlara dair en ikna edici kanıtlardan bazıları, Crystal’in farelerdeki anısal bellek çalışmalarından geliyor. Önceki çalışmalar, bir şeyin nerede ve ne zaman olduğu gibi, anısal belleğin sınırlı taraflarını test etme eğilimdeydi; ancak çok az çalışmada bu belleğin en önemli yanı araştırıldı: hayvanın zihninde geçmiş deneyimleri baştan sona tekrar edip edemeyeceği.

Crystal ve doktora öğrencisi Danielle Panoz-Brown 2018’de, sıçanlardaki hatırlamayı araştırmak için akıllıca bir çalışma yaptı. İlk önce, 12 kokuyu ezberlemeleri için 13 sıçanı yetiştirdiler. Her biri farklı bir koku ile kokan, 12 duraklı, 1’den 12’ye kadar numaralandırılmış bir fare arenası inşa ettiler. Bir sıçan, rotanın belirli bir noktasında -sondan ikinci veya sondan dördüncü gibi- durarak o kokuyu tanıdığında, ödül aldı. Ardından araştırmacılar kokuların numaralarını değiştirdi ve eğitim etkili oldu mu diye görmek için izledi: sıçanlar dizideki sondan ikinci veya sondan dördüncü kokuyu, numaraları değişse bile tanımlayabilirler miydi? Bu, sıçanların kokuları sadece esanslarına göre değil, sekanstaki konumlarına göre de tespit ettiklerine dair dayanak oluşturuyor. “Hayvanların birçok öğeyi ve bu öğelerin meydana geldiği sırayı hatırlayıp hatırlamadığını öğrenmek istedik” diyor Crystal.

Bu testlerden bir yıl sonra ekip, farelerin aynı süre boyunca %87’sinin başarıyla görevlerini tamamladığını keşfetti. Diğer testler gösterdi ki farelerin sahip olduğu anılar kalıcı ve başka anıların araya girip belleği etkilemesine karşı dirençli. Dahası, araştırmacılar hipokampüsün etkinliğini geçici olarak kestiklerinde sıçanlar kötü performans gösterdi. Böylece farelerdeki bu yanıtın anısal hafıza kaynaklı olduğu doğrulandı. Diğer araştırmacılar tarafından 2018 yılında yunuslarla yapılan çalışmalar, hayvanlar anıları zihinlerinde tekrarladığı zaman hipokampüslerinin ateşlendiğini gösterdi. Bu bulgular hipokampüsün anıları tekrarlamayı organize ettiğini doğrularken Tulving’in hayvanlarda hipokampüsün anısal hafızayı idare etme yetisi olmadığı yönündeki görüşünü sınıyor.

“Cognitive Neuroscience in Memory” eserinin yazarı, Boston College’dan psikolog Scott Slotnick, anısal hafızanın hayvanlar aleminde -en azından memeliler arasında- herkesin düşündüğünden daha yaygın olduğuna inanıyor. Tekrarlanan anı koordine edilirken ortaya çıkan “hipokampal keskin dalgalar” test edilen tüm memelilerde gözlendi. “Bu gösteriyor ki tüm memeliler anısal hafızaya sahiptir.” diye yazıyor, 2017 yılında kendi kişisel blogunda.

Hayvanlardaki anısal hafıza ile ilgili bu yeni cesur paradigma, hayvanların iç dünyası ve davranışları hakkındaki anlayışımızın çok ötesine geçen sonuçlara sahiptir. Sıçanların hafıza testlerindeki etkileyici performansı, onların bize Alzheimer hakkında bu hastalığı nasıl daha iyi tedavi edeceğimiz de dahil olmak üzere öğreteceği çok şey olduğu anlamına geliyor. “Alzheimer hastalığında, elden ayaktan düşüren en önemli neden anısal hafızadaki sorundur” diyor Crystal ve ekliyor “bu durumu daha iyi taklit edecek modelleri sıçanlarda geliştirmeye çalışıyoruz”

Harika bir zamanlama ile son dönemde kullanılan gen düzenleme gibi yeni genetik araçlar, bilim insanlarının Alzheimer benzeri nörolojik durumları sıçanlarda oluşturmaları için olanak sağlayarak onları yeni Alzheimer ilaçlarını test etmek için mükemmel analog özneleri haline getirdi. Alzheimer tedavilerini test etmek için anısal hafızaları zayıflatılmış sıçanlarda yapılan deneyler, pahalı ve umut kırıcı olabilen klinik deneylerden önce, ilaçların insanlar üzerinde nasıl etki edeceği konusunda bilim insanlarına fikir verebilir. “Bu her türden yeni imkanlar açtı” diyor Crystal “eğer ilaç anısal hafızayı geliştirmiyorsa, o zaman, bu ilaç tedavi için en değerli ilaç olmayacak.”

Alzheimer ilaçları için başarı oranı oldukça düşüktür. 2017’da “Clinical and Translational Science”da yayınlanan Jeffrey Cummings tarafından yapılan bir araştırmaya göre bu ilaçlardaki başarısızlık oranı %99 seviyesindedir. “Adil olmak gerekirse, klinik araştırmaların başarısız olma sebepleri arasında birçok faktör vardır” diyor Crystal ve ekliyor “ama benim iddia ettiğim şey, bu faktörleri düzenledikten sonra anısal hafızanın işlevini kullanan bir modelle çalışmanın daha iyi olacağıdır.”

Crystal ve ekibi bu tasarlanmış fareleri geliştiriyorlar ve bu çalışmanın sonucu hakkında sabırsızlanıyorlar. Sadece Amerikada, bugün sayıları 5.8 milyonu bulan Alzheimer’dan muzdarip hasta sayısı, 2050’da 14 milyona çıkacak. Eğer anısal hafızaya sahip sıçanlar, Alzheimer’ın sırrını çözmemizde bize yardımcı olabilirse, nihayet bu geçmiş hırsızının hakkından geleceğiz.

Çeviren: Şeref Karabulut
Düzenleyen: Eris İnal

Yazı ilk olarak 25 Haziran 2019 tarihinde aeon‘da yayınlanmış olup NöroBlog’un aeon ile yaptığı işbirliği çerçevesinde Türkçeye çevrilmiştir.

İleri okuma:

NöroBlog’u Patreon üzerinden desteklemek için: patreon.com/NoroBlog

Anasayfamızdan daha fazla sinirbilim yazısına ulaşabilir, podcast ve videolarımıza erişebilirsiniz.