Sinaptik Budama Nedir?

İçerik

• Tanım
• Sinaptik budama nasıl çalışır?
• Sinaptik budama ne zaman gerçekleşir?
• 2 yıla kadar erken embriyonik evre
• 2-10 yaş arası
• Gençlik
• Erken yetişkinlik
• Sinaptik budama şizofreninin başlangıcını açıklıyor mu?
• Sinaptik budama otizmle ilişkili mi?
• Sinaptik budama ile ilgili araştırmalar nereye gidiyor?

Tanım

Sinaptik budama, beyinde erken çocukluktan yetişkinliğe kadar meydana gelen doğal bir süreçtir. Sinaptik budama sırasında beyin ekstra sinapsları ortadan kaldırır. Sinapslar, nöronların elektriksel veya kimyasal bir sinyali başka bir nörona iletmesine izin veren beyin yapılarıdır.

Sinaptik budamanın beynin beyindeki artık ihtiyaç duyulmayan bağlantıları kaldırmanın yolu olduğu düşünülüyor. Araştırmacılar, beynin daha önce düşünüldüğünden daha "plastik" ve şekillendirilebilir olduğunu son zamanlarda öğrendiler. Sinaptik budama, vücudumuzun yaşlandıkça ve yeni karmaşık bilgiler öğrendikçe daha verimli beyin işlevini sürdürme yoludur.

Sinaptik budama hakkında daha fazla bilgi edindikçe, birçok araştırmacı, sinaptik budama ile şizofreni ve otizm dahil olmak üzere belirli bozuklukların başlangıcı arasında bir bağlantı olup olmadığını merak ediyor.

Sinaptik budama nasıl çalışır?

Bebeklik döneminde beyin büyük miktarda büyüme yaşar. Erken beyin gelişimi sırasında nöronlar arasında bir sinaps oluşumu patlaması olur. Buna sinaptogenez denir.

Bu hızlı sinaptogenez dönemi, yaşamın erken dönemlerinde öğrenme, hafıza oluşumu ve adaptasyonda hayati bir rol oynar. Yaklaşık 2 ila 3 yaşlarında sinapsların sayısı zirve seviyeye ulaşır. Ancak bu sinaptik büyüme döneminden kısa bir süre sonra beyin artık ihtiyaç duymadığı sinapsları kaldırmaya başlar.

Beyin bir sinaps oluşturduğunda, ya güçlendirilebilir ya da zayıflatılabilir. Bu, sinapsın ne sıklıkla kullanıldığına bağlıdır. Başka bir deyişle, süreç “kullan ya da kaybet” ilkesini izler: Daha aktif olan sinapslar güçlendirilir ve daha az aktif olan sinapslar zayıflatılır ve nihayetinde budanır. Bu süre zarfında ilgisiz sinapsların kaldırılması sürecine sinaptik budama denir.

Erken sinaptik budama çoğunlukla genlerimizden etkilenir. Daha sonra deneyimlerimize dayanıyor. Başka bir deyişle, bir sinapsın budanmış olup olmadığı, gelişmekte olan bir çocuğun çevresindeki dünyayla yaşadığı deneyimlerden etkilenir. Sürekli uyarılma, sinapsların büyümesine ve kalıcı olmasına neden olur. Ancak bir çocuk çok az uyarılma alırsa beyin bu bağlantılardan daha azını koruyacaktır.

Sinaptik budama ne zaman gerçekleşir?

Sinaptik budamanın zamanlaması beyin bölgesine göre değişir. Bazı sinaptik budama, gelişimin çok erken dönemlerinde başlar, ancak en hızlı budama, kabaca 2 ile 16 yaşları arasında gerçekleşir.

2 yıla kadar erken embriyonik evre

Embriyodaki beyin gelişimi gebe kaldıktan sadece birkaç hafta sonra başlar. Gebeliğin yedinci ayında fetüs kendi beyin dalgalarını yaymaya başlar. Bu süre zarfında beyin tarafından çok yüksek oranda yeni nöronlar ve sinapslar oluşur.

Yaşamın ilk yılında, bir bebeğin beynindeki sinaps sayısı on kattan fazla artar. 2 veya 3 yaşına gelindiğinde, bir bebekte nöron başına yaklaşık 15.000 sinaps olur.

Beynin görsel korteksinde (görmeden sorumlu kısım), sinaps üretimi yaklaşık 8 aylıkken zirveye ulaşır. Prefrontal kortekste, hayatın ilk yılında bazen en yüksek sinaps seviyeleri meydana gelir. Beynin bu kısmı, planlama ve kişilik de dahil olmak üzere çeşitli karmaşık davranışlar için kullanılır.

2-10 yaş arası

Yaşamın ikinci yılında sinaps sayısı önemli ölçüde azalır. Sinaptik budama, 2-10 yaşları arasında çok hızlı gerçekleşir. Bu süre zarfında, fazladan sinapsların yaklaşık yüzde 50'si ortadan kalkar. Görsel kortekste budama yaklaşık 6 yaşına kadar devam eder.

Gençlik

Sinaptik budama ergenlik döneminde devam eder, ancak eskisi kadar hızlı değildir. Toplam sinaps sayısı stabilize olmaya başlar.

Araştırmacılar bir zamanlar beynin sadece erken ergenlik dönemine kadar sinapsları budanmış olduğunu düşünürken, son gelişmeler, geç ergenlik döneminde ikinci bir budama dönemi keşfetti.

Erken yetişkinlik

Daha yeni araştırmalara göre, sinaptik budama aslında erken yetişkinliğe kadar devam ediyor ve 20'li yılların sonlarında bir ara duruyor.

İlginç bir şekilde, bu süre zarfında budama çoğunlukla beynin karar verme süreçlerine, kişilik gelişimine ve eleştirel düşünceye yoğun şekilde dahil olan bölümü olan prefontal korteksinde meydana gelir.

Sinaptik budama şizofreninin başlangıcını açıklıyor mu?

Sinaptik budama ile şizofreni arasındaki ilişkiye bakan araştırmalar hala erken aşamadadır. Teori şizofrenik beyinlerin "fazla budanması" ve bu aşırı budamaya sinaptik budama sürecini etkileyen genetik mutasyonların neden olduğudur.

Örneğin, araştırmacılar şizofreni gibi zihinsel bozukluğu olan kişilerin beyinlerinin resimlerine baktıklarında, zihinsel bozukluğu olan kişilerin, zihinsel bozukluğu olmayan kişilerin beyinlerine kıyasla prefrontal bölgede daha az sinaps olduğunu bulmuşlardır.

Ardından, 100.000'den fazla insandan alınan bir ölüm sonrası beyin dokusu ve DNA'sı incelendi ve şizofreni hastalarının sinaptik budama sürecinin hızlanmasıyla ilişkili olabilecek belirli bir gen varyantına sahip olduklarını buldu.

Anormal sinaptik budamanın şizofreniye katkıda bulunduğu hipotezini doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu hala çok uzak olsa da, sinaptik budama, zihinsel bozuklukları olan insanlar için ilginç bir tedavi hedefi olabilir.

Sinaptik budama otizmle ilişkili mi?

Bilim adamları hala otizmin kesin nedenini tam olarak belirleyemediler. Oyunda birden fazla faktör olması muhtemeldir, ancak son zamanlarda yapılan araştırmalar, sinaptik işlev ve otizm spektrum bozuklukları (ASD) ile ilgili belirli genlerdeki mutasyonlar arasında bir bağlantı olduğunu göstermiştir.

Araştırmacılar, beynin "fazla budanmış" olduğunu teorileştiren şizofreni araştırmasının aksine, otizmli insanların beyinlerinin "yetersiz budanmış" olabileceğini varsayıyorlar. O halde teorik olarak, bu eksik budama beynin bazı bölümlerinde aşırı miktarda sinapslara yol açar.

Bu hipotezi test etmek için araştırmacılar, 2 ila 20 yaşları arasında vefat eden otizmi olan ve olmayan 13 çocuk ve ergenin beyin dokusuna baktılar. . Her iki gruptaki küçük çocuklar kabaca aynı sayıda sinapslara sahipti. Bu, durumun budama işlemi sırasında ortaya çıkabileceğini göstermektedir. Bu araştırma sadece sinapslarda bir fark olduğunu gösteriyor, ancak bu farkın otizmin bir nedeni veya sonucu olup olmadığını veya sadece bir ilişki olup olmadığını göstermiyor.

Bu yetersiz budama teorisi, gürültüye, ışığa ve sosyal deneyimlere aşırı duyarlılık ve epileptik nöbetler gibi otizmin bazı yaygın semptomlarını açıklamaya yardımcı olabilir. Aynı anda ateşlenen çok fazla sinaps varsa, otizmi olan bir kişi muhtemelen ince ayarlanmış bir beyin tepkisi yerine aşırı gürültü yaşayacaktır.

Ek olarak, geçmiş araştırmalar otizmi mTOR kinaz olarak bilinen bir protein üzerinde etki eden genlerdeki mutasyonlarla ilişkilendirmiştir. Otizm hastalarının beyinlerinde büyük miktarlarda aşırı aktif mTOR bulunmuştur. MTOR yolundaki aşırı aktivitenin, aşırı sinaps üretimi ile ilişkili olduğu da gösterilmiştir. Bir çalışma, aşırı aktif mTOR'a sahip farelerin sinaptik budama kusurlarına sahip olduğunu ve ASD benzeri sosyal davranışlar sergilediğini buldu.

Sinaptik budama ile ilgili araştırmalar nereye gidiyor?

Sinaptik budama, beyin gelişiminin önemli bir parçasıdır. Artık kullanılmayan sinapslardan kurtularak beyin yaşlandıkça daha verimli hale gelir.

Bugün, insan beyninin gelişimi hakkındaki çoğu fikir, bu beyin esnekliği fikrine dayanmaktadır. Araştırmacılar şimdi budamayı ilaçlarla veya hedefe yönelik tedaviyle kontrol etmenin yollarını arıyorlar. Ayrıca, çocukluk eğitimini iyileştirmek için bu yeni sinaptik budama anlayışını nasıl kullanacaklarını araştırıyorlar. Araştırmacılar ayrıca sinapsların şeklinin zihinsel engellerde nasıl bir rol oynayabileceğini inceliyorlar.

Sinaptik budama süreci, şizofreni ve otizm gibi rahatsızlıkları olan kişilerin tedavileri için umut verici bir hedef olabilir. Ancak, araştırma hala erken aşamadadır.