Cell dergisinde 20 Haziran ‘da yayınlanan iki makale, Mısır meyve yarasalarının ve farelerin, sırasıyla sosyal durumlarda beyin dalgalarını “eşzamanlayabildiklerini” gösteriyor. İnsanlarda konuşma sırasındaki beyinlerin sinirsel aktivitenin senkronizasyonu, bir kişinin diğerinden sosyal ipuçlarını toplaması ve bu ipuçlarına dayanarak kendi davranışlarını değiştirmesi sonucunda daha önce gösterilmiştir. Bu çalışmalar şimdi, hayvanlar doğal sosyal etkileşimlere girdiğinde ve hayvanların sosyal davranışlarının bazı yönlerinin sinirsel gözlemleri yapıldığında benzer bir durumun meydana geldiğini ortaya koyuyor.
“Hayvan modelleri, normalde insanlarda erişemeyeceğimiz seviyelerde beyin fenomenlerini çalışabilmek için gerçekten çok önemli” diyor Berkeley ’deki California Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü’nden Michael Yartsev. “Yarasalar son derece sosyal olduğu ve oldukça karmaşık sosyal ortamlarda doğal olarak yaşadığı için, sosyal davranış ve bunun altında yatan sinir mekanizmaları hakkında önemli bilimsel soruları ele almak için harika bir model.”
California’daki Los Angeles Üniversitesi Biyolojik Kimya ve Nörobiyoloji Bölümü’nden Weizhe Hong “Beyni girdi alan ve tepki olarak bir tür çıktı veren bir kara kutu gibi düşünüyorsanız, sosyal etkileşimleri incelemek, bir kutunun çıktısının diğerine girdi sağladığını ve bu iki kutunun nasıl bir arada çalıştığını anlamaya çalışmak gibidir. Bir döngü yaratır. Farelerdeki araştırmamız, bu kara kutuların iç mekanizmalarının içine daha iyi bakmamızı sağlıyor.”
İnsanlarda Sinirsel Aktivite
İnsanlarda sinirsel aktivitenin sosyal etkileşimler sırasında nasıl senkronize edildiğini gösteren önceki çalışmalar, beyin aktivitesine nispeten kaba uzaysal ve zamansal çözünürlüklerle bakan fMRI ve EEG gibi teknolojiler kullanmıştır. Bu çalışmalar, iki kişi etkileşime girdiğinde, beynindeki yapıların eşzamanlı olarak kod çözdüğünü ve diğer kişiden gelen sinyallere yanıt verdiğini buldu.
Yeni çalışmalar sinirsel aktiviteye insanlarda elde edilmesi zor bir ayrıntı düzeyinde baktığından, bu fenomenin altında yatan detaylı sinir mekanizmasını keşfedebilirler. Berkeley ekibi, yarasaları, tımar, çiftleşme ve dövüş gibi çok çeşitli doğal sosyal etkileşimlere girdiklerinde, yaklaşık 100 dakikalık seanslar içinde izlemiştir. Yarasalar, yüksek hızlı kameralarla filme çekildi ve spesifik davranışları ve etkileşimleri dikkatlice karakterize edildi.
Bunun yanı sıra bilim insanları, beyin salınımlarından bireysel nöronlara ve yerel sinir popülasyonlarına kadar çok çeşitli sinir sinyalleri boyunca yarasanın ön kortekslerindeki beyin aktivitesini aynı anda kaydetmek için kablosuz elektrofizyoloji adı verilen bir teknoloji kullanıyorlardı. Farklı yarasa beyinlerinin yüksek oranda korele olduğunu ve bu korelasyonun en çok yüksek frekanslı beyin salınımları aralığında belirgin olduğunu görmüşlerdir. Ayrıca, tek tek yarasaların beyinleri arasındaki korelasyon, birkaç dakika boyunca süren sosyal etkileşimlerin zaman ölçeklerinde genişledi, bu da saniye ile saat arasında değişiyordu. Dikkat çekici bir şekilde, korelasyon seviyesine bakarak yarasaların sosyal etkileşimi başlatıp başlatmayacağını tahmin edebilirlerdi.
UCLA ekibi farklı bir görev aldı. Sosyal durumlar sırasında farelerin beyin faaliyetlerini izlemek için minyatür bir mikroendoskop adı verilen bir cihaz kullandılar. Sadece iki gram ağırlığındaki bu minik cihazlar farelere yerleştirilmiş ve araştırmacıların her iki hayvanda aynı anda yüzlerce nöronun aktivitesini izlemesine olanak sağlamıştır.
Sosyal Etkileşimler
Farelerin, hayvanların birbirleriyle serbestçe etkileşime girdiği, doğal sosyal etkileşimlerinde zincirler arası korelasyonlar sergilediklerini gördüler. Dahası, binlerce bireysel nörona erişim, onlara her iki hayvanın karar alma süreçleri hakkında eşi görülmemiş bir bakış açısı sağladı ve bir araya gelen korelasyonun, bir kişinin sosyal ortağın davranışını ve davranışını kodlayan farklı nöron kümelerinden çıktığını ortaya koydu.
Sosyal etkileşimler genellikle baskınlık hiyerarşisi bağlamında iç içe geçmiştir. İki fareyi rekabetçi bir sosyal etkileşim içinde görüntüleyerek, baskın hayvanın davranışının alt hayvanın davranışından daha güçlü bir şekilde senkronize olduğunu keşfetti. Dikkat çekici bir şekilde, iki beyin arasındaki korelasyon seviyesinin, farelerin birbirlerinin davranışlarına ve kendi aralarında gelişen baskınlık ilişkilerine nasıl cevap vereceğini öngördüğünü de buldular.
Yartsev ‘in laboratuarında doktora sonrası araştırmasını yapan ve meyve yarasalarıyla ilgili makalenin başyazarı olan Wujie Zhang, “Doğal sosyal etkileşimler karmaşık” diyor. “Sinir düzeyindeki gerçek hayattaki sosyal etkileşimleri anlamak için bu karmaşıklığı anlamak önemlidir.”
Hong’un laboratuarında yüksek lisans öğrencisi olan Lyle Kingsbury ve fare makalesinin yazarlarından Lyle Kingsbury “ Otizm spektrum bozuklukları ve şizofreni de dahil olmak üzere insandaki birçok zihinsel hastalıkta sosyal etkileşimlerin değiştiğini biliyoruz” diyor. “Genetik olarak izlenebilir bir model sistemi geliştirmek, bu şartlara sahip kişilerde interrain arası senkronizasyonun nasıl bozulduğunu keşfetme olasılığını ortaya koyuyor ve olası müdahaleler hakkında yeni bilgiler sağlayabilir.”
Çeviren: Bünyamin TAN
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190620153538.htm
