Bilim insanları sürekli aynı kalan çevrenin ve yalnızlaşmanın insanların beynini küçülttüğünü ispatladı. @NicolettaML #çığıraçıcı #popülerbilim #bilimhaberleri #insan #beyin #yalnızlık
Dondurucu Antarktika soğuğunda 14 ay zaman geçiren kaşifler, bir araştırmaya göreye, buzlu kıtadan daha küçük beyinlerle döndüler.
Buzlar altındaki kıta Antartika (Kaynak: Nasa)
Bir grup araştırmacı Antartika’ya bilimsel araştırma görevine giden kaşiflerin beyinlerini yolculuktan önce ve sonra görüntülediler ve bu yolculuk sırasında beyinlerinin küçüldüğünü ortaya çıkardılar. Araştırmacılar özellikle beynin öğrenme ve hatırlama işlevlerinden sorumlu bir yapısı olan hipokampüste dikkate değer küçülme olduğunu gözlemlediler. Araştırmanın sonuçları, The New England Tıp Dergisi’nde 4 Aralık tarihinde yayınlandı. Araştırmacılara göre bunun sebebi, uçsuz bucaksız kutup buzları ile kaplı Antarktika kıtasının ortasındaki bir araştırma istasyonunda seçilmiş bir kaç insanla beraber aylarca bir arada dış dünyadan izole bir şekilde kalmış olmaları.
Beyin küçülmesinin bir başka etkisi kişilerin duygularını işleme ve başkaları ile iletişim kurma becerilerini de etkiliyor olması. Çünkü araştırmanın yazarlarından ve Berlin Charité – Universitätsmedizin Üniversitesi uzay tıbbı araştırmacılarından olan Alexander Stahn’a göre bu durumdan etkilenen hipokampüs, algısal becerilerin “anahtarı” konumunda..
Antartika’daki kaşiflerin beyinlerinde gözlemlenen bu etki daha önce laboratuvarda fareler üzerinde yapılan deneylerin sonuçları ile paralellik arz ediyor. O çalışmada uzun sürelerde sosyal izolasyona maruz bırakılan farelerin beyinlerinin yeni nöronlar oluşturma becerisinin ciddi şekilde etkilendiği ortaya çıkarılmıştı. “Monoton” bir ortamda, bir başka ifade ile nadiren değişen ve ilgi çekici çok az cisim içeren veya keşfedecek alanları olmayan ortamlarda bırakılmanın, farelerin beyinlerinde tıpkı Antarktika’da izole kalan araştırmacıların beyinlerinde ve özellikle hipokampüste benzer etkiler ürettiği gözlemlendi. Canlılarda özellikle yetişkinlerde yeni nöronun üretildiği nadir bölgelerden olan hipokampüsün görevi yeni bir şeyler öğrendikçe ve yeni anılar oluştukça beyni yeni nöronlarla beslemek (BrainFacts.org).
Farelerin beyinlerindeki hipokampüs bölgesinin hayatiyetini sürdürebilmesi için çevresel etmenlerin değişimine ihtiyaç duyması laboratuvar deneyleri ile kanıtlanmış olsa da, yalnızlaştırılmanın insan beyni üzerindeki etkileri hakkında çok daha az şey biliniyordu. Stahn ve makalenin diğer yazarları Güney Kutbu’nda izole bir ortam oluşturan araştırma istasyonlarının bu konuyu araştırmak için ideal bir laboratuvar ortamı sunduğunu düşündüler. Stahn’ın asıl araştırma alanı uzun süreli uzay yolculuklarında insan beyninin ne tür değişimlere maruz kaldığını ortaya çıkarmayı amaçlıyor. Antarktika, kendi araştırma alanında uzaya ihtiyaç duymadan eve çok daha yakın incelemeler yapma fırsatı sundu.
"Uzun süreli yalnızlaşma ve kısıtlanmanın etkilerini araştırma konusunda Antarktika uzaya en çok benzeyen bir ortam olarak düşünülebilir.”
İncelemeye konu edilen araştırma istasyonu Neumayer 3 İstasyonu olarak adlandırılmış. İstasyonu yöneten Alfred Wegener Enstitüsünün verdiği bilgiye göre Weddell Denizinin kenarındaki Ekström Buz sahanlığının üstünde yer alıyor ve kış ayları boyunca 9 bilim insanına ev sahipliği yapıyor. İstasyon ekiplerin çalışma alanlarının çoğuna, ortak alanlara ve tedarik odalarına sahip ve 16 hidrolik direğin üzerinde karla kaplı buz sahanlığından yükseltilmiş bir yapıya sahip. Uçsuz bucaksız ve acı soğuğuyla vahşi bir doğayla çevrili olan istasyon, gerçekten de “yalıtılmış” kelimesinin anlamının hakkını veriyor.
Neumayer 3 İstasyonu Weddel Denizin kenarındaki Ekström Buz Sahanlığı üzerinde kurulu. (Kaynak: Alexander Stahn Arşivi)
İstasyonda görevi devralacak kaşifler, kendilerini Antartika kışının yalnızlığına bırakmadan önce, Stahn ve arkadaşları, beyinlerini MRI (manyetik rezonanslı görüntüleme) kullanarak taradılar. MRI kuvvetli bir manyetik alan ve radyo dalgalar kullanarak beynin yapısal görüntülerini yakalayabiliyor. Tıbbi gerekçeler yüzünden 9 kaşiften birisi MRI taramasına katılamadı ama araştırmacılar ekibin tamamından BDNF (beyinden elde edilen nörotrofik faktör) proteini seviyelerini ölçebildiler. BDNF proteinleri beyinde yeni sinir hücrelerinin üretilmesini destekliyor ve aşılanan bu yeni hücrelerin hayatta kalmasına yardım ediyor. Hipokampüs BDNF olmadan yeni sinirsel bağlar kuramazdı.
Görev başlamadan bu testleri yapan araştırmacılar, Antartika’daki görevin sürdüğü aylar boyunca kaşiflerin BDNF seviyelerini ve bilişsel performanslarını ölçmeye devam ettiler. Test grubu olarak seçtikleri ve göreve katılmayan başka bir 9 kişi üzerinde de aynı sürede benzer testleri yaptılar.
Gerçekten de, 14 ay boyunca Güney Kutbunda kalan kaşifler, göreve katılmayıp evde kalanlara göre daha fazla hipokampüs hacmi kaybettiler ve BDNF seviyeleri daha fazla düştü.
MRI çekilen sekiz kaşifin hipokampüslerindeki dentat kıvrımı denilen bölge özellikle ve belirgin bir şekilde küçüldü. Hipokampüsün bir parçası olan bu bölge, sinir hücrelerinin oluşturulmasında ve olayların hafızaya kaydedilmesinde görev alıyor (Brainfacts.org). Kaşiflerin 14 aylık görev boyunca dentat kıvrımlarının yaklaşık olarak %4 ile %10 arasında küçüldüğü tespit edildi.
Dentat kıvrımlarında daha fazla kayıp yaşan kaşifler aynı zamanda uzamsal işleme ve seçici dikkat gibi testlerde, keşfe çıkmadan önce katıldıkları testlere göre daha kötü performans sergilediler. Dentat kıvrımlarına ek olarak, kaşiflerin beyinlerinde başka bölgelerin de küçüldüğü gözlemlendi. Bu küçülmeler serebral korteksin (beynin kıvrımlı dış katmanı) üzerindeki muhtelif noktalarda gözlemlendi. Bu noktalar sol parahipokampal jirus, sağ dorsolateral perfrontal cortex ve sol orbitofrontal cortex olarak sayılabilir.
Resimde kırmızı ile işaretli alanlar kaşiflerin göreve katılmayan diğer insanlara göre hangi beyin bölgelerinde daha fazla gri madde kaybı olduğunu gösteriyor. (Kaynak: New England Tıp Dergisi, 2019)
14 aylık keşif gezinin daha dördüncü ayında, kaşiflerin BDNF seviyeleri çoktan taban değerlerin altına düşmüştü. Sonuçta BDNF seviyeleri ortalama % 45 oranında azalmış oldu. BDNF kaşifler evlerine döndükten 1,5 ay sonrasına kadar düşük kalmaya devam etti. BDNF seviyelerinde daha fazla düşüşün, dentat virüsünde daha fazla hacim kaybıyla doğrudan orantılı olduğu bu araştırmaya ortaya çıkmış oldu.
Yine de araştırmacılar, sadece dokuz kişi ile çalıştıkları için topladıkları verilerin dikkatli bir şekilde yorumlanması gerektiğini söylüyorlar. Sadece bu yaptıkları çalışmaya dayanarak, keşif gezisinin hangi unsurlarının sosyal ve çevresel mahrumiyete yol açtığını göstermeye yetmeyeceğini de ifade ediyorlar. Yine de, araştırmacılara göre, sonuçlar uzun süren yalnızlaşmanın insan beynindeki BDNF proteini seviyelerini tükettiğini, hipokampüsün yapısını değiştirdiğini ve hafıza gibi temel bilişsel becerileri olumsuz şekilde etkilediğini gösteriyor.
Stahn’a göre bu sonuçların ardından bu tür durumlarda beynin küçülmesini önleyecek çözümler üzerinde, örneğin düzenli fiziksel egzersizler ve duyuşsal dürtüleri taklit edecek sanal gerçeklik gibi yöntemler üzerinde çalışıyorlar.
Makalenin yazarlarına göre, teorik olarak, fare deneylerinden elde edilen sonuçlar insanlar için de geçerli ise, yalnızlaştırılmış kişinin çevresini yeni objeler ve aktiviteler ile zenginleştirmek, hipokampüs küçülmesine karşı bir koruma kalkanı oluşturabilir.
Yazan: Nicoletta Lanese
Türkçe tercüme : Melih R. Çalıkoğlu
Kaynak : LiveScience
İlk Yayın Tarihi: 22 Aralık 2019
