Beyincikte öğrenmeyi açan gizli devre ^{CEFR B2}

Yeni araştırma, beyincikte öğrenmeyi teşvik eden bir disinhibitör devreyi tanımlıyor. Duke ve Harvard Medical School’dan ortak bir ekip tarafından yürütülen çalışma Nature dergisinde yayımlandı. Tırmanma lifleri olarak bilinen sinir yapıları, bir hareket planlandığı gibi gitmediğinde güçlü hata sinyalleri taşır; bu sinyaller Purkinje hücrelerini etkinleştirip kalsiyum patlamaları oluşturur ve böylece sinaptik plastisiteye zemin hazırlar.

Amaçlanan düzenleme bir paradoks doğuruyordu: tırmanma lifleri aynı zaman da inhibitör hücreleri de aktifleştiriyor. Fernando Santos Valencia ve eş yazarlar, yüksek çözünürlüklü elektron mikroskopisi, beyin dilimi deneyleri ve canlı farelerdeki kayıtlar kullanarak tırmanma liflerinin tüm inhibitörleri eşit etkinleştirmediğini buldu. Lifler özellikle ML12 adlı hücreleri hedef alıyor; ML12 ise ML11 adlı başka bir inhibitör hücre grubunu susturuyor. Sonuç olarak ML11 inhibisyonu azalıyor ve Purkinje hücrelerinde daha büyük kalsiyum sinyalleri üretiliyor; bu sinyaller bağlantıları yeniden şekillendiriyor.

Etki, birçok tırmanma lifinin birlikte ateşlendiği zaman en güçlü oluyor; örneğin gizli bir nesneye takılma, yüksek sese duyma veya ani bir hareket görme gibi belirgin duyu olayları sırasında bu senkronize etkinlik sık görülüyor. Santos Valencia bu mekanizmayı sinaptik plastisiteyi kontrol eden bir "fren" olarak tanımlıyor; fren, öğrenme penceresini gerektiğinde açıp kapatmaya olanak veriyor. Court Hull ve Wade G. Regehr liderliğindeki ekip, bu devrenin ataksiler ve otizm spektrum bozuklukları gibi beyinciği ilgilendiren hastalıklarda hangi öğelerin bozulduğunu belirlemeye yardımcı olmasını umuyor. Çalışma Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü ile birkaç vakıf ve fondan destek aldı.