Nöral yolları incelemenin akıl sağlığına dair gösterdikleri

Nörobilimci Kay M . Tye beynin nasıl depresyon, kaygı ve yalnızlık gibi karmaşık duygu durumlarını ortaya çıkardığını araştırıyor. Bilimin en çağdaş noktasından en yeni bulgularını paylaşıyor -- ışık kullanarak spesifik nöronları aktive eden ve farelerde çarpıcı davranış değişikliklerine yol açan bir cihazın geliştirilmesi gibi. Bu keşiflerin nasıl zihniniz hakkında düşündüklerinizi değiştirebileceğini ve zihinsel bozukluklar için etkili tedaviler yaratabileceğini öğrenin.

Doğru olduğunu bildiğinizi sandığınız
bir şeyle başlamak istiyorum.

Zihninizin her yönünü beyniniz yaratır.

Eğer aklın beyinden geldiğini
bildiğimizi düşünüyorsak

neden zihinsel ve fiziksel hastalıklara
bu kadar farklı davranıyoruz?

Bir nörobilimci olarak, bana sık sık

kaygı, arzu ve yalnızlık gibi içsel
durumların beyinde nasıl temsil edildiğini

araştırmaya iznim olmadığı söylendi

ve ben de işe koyulup tam da
bunu yapmaya karar verdim.

Araştırma programım,

beyin devrelerini inceleyerek
zihni anlamaya yönelik tasarlandı.

Özellikle de beynimizin duyguları
nasıl oluşturduğunu anlamaya.

Duyguları araştırmak çok zordur

çünkü onları ölçemezsiniz.

Davranış, hâlâ başkasının
duygusal deneyimine açılan

tek ve en iyi penceredir.

Hayvanlar için de insanlar için de,

evet, özbildirim davranışsal bir üründür.

Motive edilmiş davranışlar
iki genel kategoriye ayrılır:

haz aramak ve acıdan kaçınmak.

Kendimiz için iyi olana yaklaşma
ve kötü olandan kaçınma becerisi

hayatta kalmanın temelidir

ve günümüz modern toplumunda

bu ikisi arasında ayrım yapamamak
akıl hastalığı olarak adlandırılabilir.

Eğer arabamda arıza varsa

ve onu tamirciye götürürsem

yapacağı ilk şey kaputun
altına bakmak olur

ama akıl sağlığı araştırmalarında,

hemen bir düğmeye basıp
kaputu açamıyorsunuz.

Bu yüzden hayvanlar
üzerinde deney yapıyoruz.

Benim laboratuvarımda,
spesifik olarak farelerle.

Beyni anlamak için, elbette,
beyinleri araştırmalıyız

ve ilk defa bunu gerçekten yapabiliyoruz.

Kaputu açabiliyoruz.

İçine bakabiliyoruz ve bir deney
yapıp neyin çıkacağını görebiliyoruz.

Teknoloji, birer kara kutu olan
zihinlerimize yeni pencereler açtı.

Optogenetik cihazların geliştirilmesi
sayesinde, spesifik nöronlar

ve onların elektriksel sinyallerle
kurdukları iletişim üzerinde

eşi benzeri görülmemiş
şekilde kontrol sahibi olduk.

Nöronların genetiğini ışığa hassas
olacak şekilde düzenliyoruz

ve ışık kullanarak nöronların
ateşlemelerini kontrol ediyoruz.

Bu bazen hayvanın davranışını değiştiriyor

ve o nöral devrenin neler
yapabileceğini kavramamızı sağlıyor.

Bilim insanlarının bunu nasıl
anladığını bilmek ister misiniz?

Bilim insanları, diğer temel
bilimlerden yararlanarak

optogenetik cihazlar geliştirdi.

Algler, ışığa doğru yüzmek için
evrimleşmiş, tek hücreli organizmalardır.

Mavi ışık bir alg hücresinin basit
gözüne yansıdığında bir kanal açılır,

küçük kamçıların çırpmasını sağlayacak
elektriksel sinyaller gönderilir

ve bu, algi gün ışığına doğru iter.

Eğer algin bu ışığa duyarlı
kısmını klonlarsak

ve onu genetik modifikasyonla
nöronlara aktarırsak

nöronları da ışığa
duyarlı hâle getirebiliriz.

Tek fark şu ki, nöronlarda

beynin iç kısmında yer alan bir
optik fibere ışık yansıttığımızda

onların beyindeki diğer nöronlara

elektriksel sinyaller gönderme
biçimlerini değiştiriyoruz

ve bu da hayvanın
davranışını değiştiriyor.

Meslektaşlarımın da yardımıyla,

optogenetik cihazların
kullanımına öncülük ettim.

Bu cihazlar A noktasındaki
nöronları seçici olarak işaretliyor

-bu nöronlar B noktasına
mesaj yollayan bağlantılar-

bu sırada çevrelerindeki başka
yönlere giden nöronlar etkilenmiyor.

Bu yaklaşım, bize karmakarışık
beynimizdeki her bağlantının işlevini

test etme olanağı sağladı.

Uzun zamandır, amigdala
adındaki bir beyin bölgesinin

duygular için önemli
olduğu düşünülüyordu.

Benim laboratuvarım ise

amigdalanın bir yol ayrımına
benzediğini ortaya çıkardı:

Bir yolun aktivasyonu olumlu duygular
ve yaklaşımları meydana getiriyor,

diğer yolun aktivasyonu ise olumsuz
duygular ve kaçınmalara yol açıyor.

Size birkaç örnek göstereceğim

-tadımlık bir ham veri-

bunlar optogenetiği spesifik nöronları
belirlemede nasıl kullandığımız

ve davranışta spesifik değişimler
elde ettiğimiz hakkında olacak.

Kaygı bozukluğu olan kişilerde

amigdalanın iki parçası arasında
anormal bir iletişim görülür

ama insanlarda, bu
anormalliğin hastalığın sebebi mi

yoksa sonucu mu olduğunu bilmek zordur.

Optogenetik sayesinde,

bir farede aynı nöral yol
işaretleyip ne olacağına bakabiliriz.

Bu yükseltilmiş artı labirent.

Yaygın kullanılan bir kaygı testidir.

Farenin, açık kolları keşfederken
geçirdiği zamana kıyasla

kapalı kolların güvenliğinde
kaldığı zamanı ölçer.

Fareler evrimsel olarak
kapalı alanları tercih eder,

yuvalarında korunmaları gibi,

ancak yemek, su ve eş bulmak için

avlanma tehlikesiyle karşı karşıya
oldukları açık alana çıkmak zorundadırlar.

Burada arkada oturuyorum

ve anahtarı çevirmek üzereyim.

Şimdi, ben anahtarı
çevirip ışığı açtığımda

farenin labirentin açık kollarını
keşfetmeye başladığını görüyorsunuz.

Kaygı bozukluğunda uygulanan
ilaç tedavisinin aksine

burada sakinleştirme
veya lokomotor bozukluğu yok.

Sadece koordine, doğal
görünen bir keşif hareketi.

Yani, çok hızlı bir şekilde
etki göstermesinin yanında

gözle görülebilir bir yan etki de yok.

Şimdi de ışığı kapattığımda

farenin normal beyin
fonksiyonuna döndüğünü

ve köşesine çekildiğini göreceksiniz.

Laboratuvarda, bu verileri aldığım sırada

tamamen yalnız ve çok heyecanlıydım.

Öyle heyecanlandım ki
sessiz bir çığlık attım.

(Sessizce) Aah!

(Kahkaha)

Neden bu kadar heyecanlandım?

Teorik olarak, beynin zihni
kontrol ettiğini zaten biliyordum

ama anahtarı kendi elimle çevirip
farenin o kadar hızlı ve kesin bir şekilde

davranış durumunu
değiştirdiğini gördüğümde

ilk kez gerçekten inandım.

Bu ilk dönüm noktasından
sonra başka keşifler de oldu,

hayvan davranışında büyük
değişimlere yol açan

pek çok spesifik nöral devre keşfedildi.

Başka bir örnek vereyim:
Kompulsif aşırı yeme.

Yemek yememizin iki sebebi vardır:

Lezzetli şeyler yerken
olduğu gibi, haz aramak

veya aç olmanın acısından kaçınmak.

Kompulsif aşırı yeme için

hayatta kalmamız için gerekli
olan acıkınca yeme dürtüsünü

bozmayan bir tedaviyi nasıl bulabiliriz?

İlk adım, beslenme davranışının
beyindeki karşılığıdır.

Karnı tok olan bu fare, içinde hiçbir
besin bulundurmayan bir alanı keşfediyor.

Bu noktada optogenetik kullanarak

hipotalamustan orta beyne mesaj
gönderen nöronları işaretliyoruz.

Burada, ışığı yaktığımda

gördüğünüz gibi fare aniden
yeri yalamaya başlıyor.

(Kahkaha)

Şiddetli görünen bu davranış

birazdan benim inanılmaz
bulduğum bir şeye dönüşecek.

Aslında bu biraz acayip.

Hazır mısınız?

İşte burada.

Ellerini, sanki bir parça
yemek yiyormuş gibi kaldırıyor

ama orada hiçbir şey yok,
ellerinde hiçbir şey tutmuyor.

Yani bu devrenin aktivasyonu, beslenme
davranışını ortaya çıkarmaya yetiyor;

açlığın, hatta yemeğin bulunmadığı
durumlarda bile.

Bu farenin ne hissettiğini
kesin olarak bilemem

ancak bu nöral yolu hedef aldığımızda
ortaya çıkan davranışlara dayanarak

bu nöronların yemek arzusu
oluşturduğunu tahmin ediyorum.

Işığı tekrar kapatın --

hayvan eski haline dönecek.

Bu nöral yolu susturduğumuzda,

açlık motivasyonlu beslenme
davranışını değiştirmeden

kompulsif aşırı yemeyi
bastırıp azaltabiliriz.

Size gösterdiğim bu iki videodan
hangi sonuçları çıkardınız?

Beyindeki nöral devrelerde çok
spesifik bir değişim yapmak

davranışta spesifik
değişimler ortaya çıkarabilir.

Yaşadığımız her bilinçli deneyim

beynimizdeki hücreler
tarafından yönetilir.

Ben, eğitimlerini devam ettirmek
üzere Amerika'ya gelirken

gerçekten de bir gemide tanışmış
bir fizikçi ve bir biyologun kızıyım.

Yani doğal olarak,

bir bilim insanı olmam için
"hiçbir baskı" olmadığından--

(Kahkaha)

üniversite öğrencisiyken
psikolojiyi, yani zihin bilimini mi

yoksa nörobilimi, yani beyin bilimini mi

seçeceğime karar vermek zorundaydım.

Ben de nörobilimi seçtim

çünkü biyolojik bir dokudan zihnin
nasıl doğduğunu anlamak istiyordum.

Yine de, dönüp dolaşıp
ikisini de yapma noktasına geldim.

Şimdi de, araştırma programım

zihin ve beyin arasındaki
boşlukta köprü görevi görüyor.

Laboratuvarımdaki araştırmalar,
spesifik nöral devreleri

duygu durumlarıyla ilişkilendirmeye
başlayabileceğimizi öngörüyor.

Böyle birçok devre bulduk;

bunlar kaygıya bağlı davranışları,

kompülsif aşırı yemeyi,

sosyal etkileşimi, kaçınmayı

ve daha pek çok içsel duygu durumunu
yansıtarak motive davranışı etkileyebilen

spesifik nöral devreler.

Eskiden zihnin işlevlerinin

beynin belli bölgeleriyle bağlantılı
olduğunu düşünürdük

ama benim çalışmalarım gösteriyor
ki, beynin belli bir bölgesinde de

farklı işler yapan
birçok farklı nöron var.

Bu işlevler de kısmen,
geçtikleri nöral yollarla ilgili.

İşte, bu keşiflerin beyin hakkındaki
düşüncelerimizi nasıl değiştirdiğini

gözümüzde canlandırmamız için bir metafor:

Beynin dünyaya, nöronların da
insanlara karşılık geldiğini düşünelim.

Biz de bilginin gezegen çapında
nasıl iletildiğini anlamak istiyoruz.

Elbette, söylediklerini kaydederken belli
bir insanın konumunu bilmek işe yarar

ama ben, bu insanın kiminle konuştuğunu,

onu kimin dinlediğini

ve dinleyenlerin aldıkları bilgiye
nasıl cevap verdiğini bilmenin de

eşit derecede önemli olduğu kanaatindeyim.

Şu an akıl sağlığı tedavisi, bir
deneme yanılma stratejisine dayanıyor

ve bu işe yaramıyor.

Akıl sağlığı bozuklukları için yeni
ilaç tedavilerinin geliştirilme süreci

duvara toslamış durumda,

1950'lerden sonra kayda
değer ilerleme çok az.

Peki, gelecekte bizi ne bekliyor?

Yakın gelecekte,

akıl sağlığı tedavisinde, spesifik nöral
devrelere odaklanmayı hedefleyen

bir devrim görmeyi bekliyorum.

Tanılar koyulurken, hem
davranışsal semptomlar

hem de ölçülebilir beyin
aktivitesi baz alınacak.

Uzak gelecekte ise

beyinde akut değişiklikler yaparak
davranışta akut değişim sağlama becerimizi

kalıcı değişim sağlamak üzere sinaptik
plastisite bilgimizle birleştirerek,

beyni, nöral devrelerini
baştan programlayarak

kendi kendini düzeltebileceği
bir konuma getirebiliriz.

Yani, devre seviyesinde
maruz bırakma terapisi.

Beyni, kendini iyileştirebileceği
bir duruma getirdiğimizde

potansiyel olarak bunun
uzun süreli etkileri olacak

ve yan etki görülmeyecek.

Nöral devre programlamasının
yalnızca bir semptom giderici değil,

gerçek bir iyileştirme anlamına geleceği
bir gelecek tasavvur edebiliyorum.

Tamam, peki ya şu an?

Tam şu andan başlayarak

hepiniz bu konuşmadan ayrıldığınızda

zihninizin tamamen beyninizdeki
hücrelerden geldiğine inanmış olursanız

insanların ihtiyaçları olan akıl sağlığı
desteğine ulaşmasını engelleyen

olumsuz algı ve damgalardan
hızlıca kurtulmuş oluruz.

Akıl sağlığı uzmanları olarak

hep yeni çıkacak tedavinin
ne olacağını düşünürüz

ancak bu yeni yöntemleri uygulamadan önce

insanların tedaviye başlama konusunda
rahat hissetmelerine ihtiyaç duyarız.

Akıl sağlığı yardımına ihtiyacı olan
herkes bu yardımı alabilse

intihar oranlarının ve silahlı
okul saldırısı sayılarının

ne kadar düşebileceğini hayal edin.

Zihnin beyinden nasıl geldiğini
tam olarak anladığımızda

hayatının bir döneminde bir zihinsel
bozukluğa sahip olacak olan herkesin,

yani toplumun yarısının,

hayat şartlarını iyileştireceğiz.

Elbette, dünyayı paylaştıkları
tüm insanların yaşamını da.

Teşekkürler.

(Alkış)