Bilim İnsanları Primatlar ve Primat Olmayanlar Arasındaki Şaşırtıcı Nöron Farklarını Buldu

Beyindeki nöron hücrelerinin mimarisine çok yakından bakan bilim insanları, beyin zarının bir parçası olan kortikal nöronlardaki primatlar ve primat olmayanlar arasında önemli bir yapısal fark buldular.

Bulgular bize bu en karmaşık organlar ve nöronların biçim ve işlevlerinin türler arasında nasıl farklılık gösterebileceği hakkında daha fazla fikir veriyor. Ayrıca araştırma yoluyla insan ve hayvan evrimi hakkında daha fazla şey öğrenebiliriz.

Nöronlardaki bu farkın anahtarı akson lifidir: nöronun elektriksel uyarıları taşıyan ince bir parçası. Şimdiye kadar, bu aksonların neredeyse her zaman hücre gövdesinden çıktığı düşünülüyordu, ancak yeni çalışma, bunların aynı zamanda dendritlerden (sinir hücrelerini birbirine bağlayan uzantılardan) oluşabileceğini gösteriyor.

Ekip, akson taşıyan bu dendritlerin kediler ve domuzlar gibi primat olmayanlarda primatlardan çok daha yaygın olduğunu keşfetti. Çalışma, mevcut arşivlenmiş doku ve örneklere dayanıyordu ve 34.000'den fazla bireysel nöronun bir analizini içeriyordu.

Araştırmacılar fareler, sıçanlar, domuzlar, kediler, yaban gelinciği, makak maymunları ve insanları kapsayan örneklere baktılar. Akson taşıyan dendritler tüm türlerde bulunurken, primat olmayanlarda önemli ölçüde daha fazlaydı.

Araştırmanın önemli bir parçası, hücre gelişimine yakından bakmak için yüksek çözünürlüklü mikroskopi tekniklerinin kullanılmasıydı.

Wahle, "Bu, bazen geleneksel ışık mikroskobu ile o kadar kolay olmayan mikrometre düzeyinde doğru bir şekilde izlenen aksonal kökenlerin saptanmasına izin verdi" diyor.

Bazı türlerin neden diğerlerinden daha yüksek oranda akson taşıyan dendritlere sahip olduğunu ve bunları kullanan hayvanlar için evrimsel avantajlarının ne olabileceğini anlamak için daha fazla araştırma yapılması gerekecek.

Nöronlar, aldıkları diğer girdilere göre hangi sinyallerin iletileceğine ve hangilerinin geçmeyeceğine karar verme konusunda genellikle kapı bekçisi görevi görür. Bu somatodendritik entegrasyon olarak bilinir. Akson taşıyan dendritlerin sahip olduğu bir fark, bu geçit denetimini atlayabilme ve hangi mesajların beyin ağı çevresinde dolaşacağını bağımsız olarak seçebilme yeteneğidir.

Henüz, bunun beyin için ne anlama geldiğini tam olarak bilmiyoruz ve zamanla daha fazla ipucu elde etmemiz gerekiyor. Araştırmacılar, hayvanlarda evcilleştirmenin, bu akson taşıyan dendritlerin sayısını etkilemediğini buldular.

İzlenecek bu kadar çok nöronla – bazı durumlarda on milyarlarca – beyin, vücudun incelenmesi kolay bir parçası değildir. Ancak nöronların nasıl düzenlendiği ve nasıl çalıştıkları hakkında sürekli daha fazla şey öğreniyoruz.

Araştırmacılar, "Bulgularımız, primat olmayan taksonların neokorteksindeki akson taşıyan dendrit hücrelerinin dağılımı ve oranı ile ilgili mevcut bilgileri genişletiyor ve bu hücrelerin esas olarak daha derin katmanlarda ve beyaz cevherde bulunduğu primatlardan çarpıcı bir şekilde farklı," diyor.

Araştırma eLife'da yayınlandı.