Görme, duyma ve dokunmanın ardından artık burnun bile sırrı kalmayacak. Bilim adamlarından oluşan bir ekip ilk 'koku haritasını' oluşturduBu duyunun nasıl çalıştığını anlamada hala mevcut olan boşlukları dolduran koku alma reseptörlerinin ayrıntılı bir diyagramı. 'Cell' dergisinde yayınlanan sonuçlar aynı zamanda koku kaybı için daha iyi tedavilerin geliştirilmesiKovid salgını döneminde haberlerde öne çıkan bir durum. ABD Harvard Tıp Fakültesi Blavatnik Enstitüsü'nde Nörobiyoloji profesörü Sandeep Datta, koku alma yeteneğinin günlük yaşamın ayrılmaz bir parçası olmasına ve bize çevre hakkında bilgi sağlamada, bizi potansiyel tehlikelere karşı uyarmada, tat alma duyumuzu geliştirmede ve duyguları ve anıları uyandırmada temel bir rol oynamasına rağmen, bilimsel açıdan koku duyusunun hâlâ “son derece gizemli” kaldığını açıklıyor. Burnun biyolojisine ilişkin bilgi diğer duyuların gerisinde kalmıştır.
Harita
Fareler üzerinde çalışan Datta ve ekibi, burunda bulunan binden fazla koku alma reseptörünün nasıl organize edildiğine dair ayrıntılı bir harita oluşturdu. Ve bilim adamlarının uzun zamandır inandığının aksine, bu reseptörleri ifade eden nöronların yüksek derecede mekansal organizasyon sergilediğini buldular: Reseptör türüne bağlı olarak burnun tepesinden altına kadar yatay şeritler oluşturdular. Araştırmanın kıdemli yazarı Datta, “Bulgularımız, daha önce düzensiz olduğu düşünülen bir sisteme düzen getirerek, kavramsal olarak onun işleyişine dair düşüncemizi değiştiriyor” diye açıklıyor. Araştırmacılar ayrıca burundaki reseptör haritasının beyindeki koku soğancığındaki haritalara karşılık geldiğini ve bunun hakkında ipuçları sağladığını da belirlediler. Bilgi burundan beyne nasıl taşınır?. Datta, koku haritasının başlı başına heyecan verici bir keşif olmasına rağmen, aynı zamanda bilim adamlarının şu anda eksik olan bir alanda tedaviler geliştirmesine yardımcı olabilecek hayati bilgiler sağladığını söylüyor. “Temel düzeyde nasıl çalıştığını anlamadan koku problemini çözemeyiz” diye belirtiyor.
Dolayısıyla doldurulması gereken bir boşluktu. Aslında gözde, kulakta ve deride bulunan reseptörlerin işitsel, görsel ve dokunsal bilgileri yakalayıp yorumlayacak şekilde nasıl organize edildiğini açıklayan haritalar uzun zamandır mevcuttu ve bilim insanları bunların beyinde bulunanlarla nasıl karşılık geldiğini de anladılar. Ancak Datta, “koku tek istisnaydı; haritayı en uzun süre kaybeden duyu duyudur” diye vurguluyor. Bu kısmen diğer duyulardan daha karmaşık olmasından kaynaklanmaktadır. Örneğin farelerde, renkli görme için yalnızca 3 ana görsel reseptör türü bulunurken, binden fazla türde koku alma reseptörü ifade eden yaklaşık 20 milyon koku alma nöronu bulunur. Her koku alma reseptörü türü, benzersiz bir koku molekülü alt kümesini algılar. Bilim insanları 1991 yılında koku alma reseptörlerinin türlerini belirlemeye başladı. Sonraki 35 yıl boyunca, burunda bir koku alma haritasının bulunup bulunmadığını araştırdılar. Ancak hakim teori, reseptörlerin ifadesinin büyük ölçüde rastgele olduğunu ileri sürdü. Datta, çalışmasında çeşitli yönleri ele aldı: Kovid hastalarında koku kaybının nedenleri ve beynin kokularla ilgili bilgileri düzenleme şekli. Genetik teknikler ilerledikçe o ve meslektaşları haritayı oluşturma fikrini yeniden değerlendirmeye karar verdiler. Yeni çalışmada ekip, 300'den fazla farede yaklaşık 5,5 milyon nöronu incelemek için tek hücre dizilimi ve uzaysal transkriptomik tekniklerini birleştirdi. İlk teknik, burundaki nöronlar tarafından hangi koku alma reseptörlerinin ifade edildiğini belirlememize olanak tanırken, ikincisi bunların lokalizasyonunu belirlememize olanak sağladı.
Keşif
Ve şimdi Datta şunu belirtiyor: “Bunun şimdiye kadarki en sıralı sinir dokusu olduğunu söyleyebilirsiniz, ancak sistemi anlamak için bu miktarda veriye ihtiyacımız vardı.” Bilim adamları, nöronların, eksprese ettikleri koku alma reseptörünün türüne bağlı olarak, burnun üst kısmından alt kısmına kadar dar, üst üste binen yatay şeritler halinde organize edildiğini buldular. Bu oldukça organize reseptör haritası tüm farelerde tutarlıydı ve tıpkı araştırmacıların görme, duyma ve dokunmada gözlemlediği gibi beyindeki koku alma haritalarının organizasyonunu yansıtıyordu.
Araştırmacılar daha sonra burunda koku haritasının nasıl oluştuğunu incelediler ve retinoik asidin anahtar element olduğunu belirlediler. Burundaki bu molekülün bir gradyanının, her bir nöronu, uzaysal konumuna bağlı olarak doğru koku alma reseptörü tipini ifade etmesi için yönlendirdiğini bulmuşlardır. Retinoik asidin eklenmesi veya çıkarılması, reseptör haritasının yukarı veya aşağı kaymasına neden oldu. Başka bir Harvard bilim adamı Catherine Dulac'ın laboratuvarında yürütülen ve Cell dergisinin aynı sayısında yayınlanan ayrı bir çalışma tutarlı sonuçlar elde etti. Şu anda araştırılan şey, reseptör şeritlerinin neden bu spesifik sırada bulunduğudur. Ekip aynı zamanda haritanın farklı türler arasında ne kadar tutarlı olduğunu anlamak için insan dokularındaki koku reseptörleri üzerinde de çalışıyor. Böyle bir anlayış, koku kaybını ve depresyon riskinin artması da dahil olmak üzere bunun sonuçlarını tedavi etmek için kök hücre tedavileri veya beyin-bilgisayar arayüzleri gibi tedavilerin geliştirilmesi için yararlı bilgiler sağlayacaktır. Datta, şu sonuca varıyor: “Koku, insan sağlığı üzerinde gerçekten derin ve yaygın bir etkiye sahip; bu nedenle, kokuyu eski haline getirmek sadece bir zevk ve güvenlik meselesi değil, aynı zamanda psikolojik sağlık meselesidir.” “Ancak bu haritayı anlamadan yeni tedavilerin geliştirilmesinde başarısız olmaya mahkumuz.”
Bir yanıt yazın