Fareleri kış uykusuna yatırabilen “düğme”

fare kış uykusu deney

Kış uykusuna yatan hayvanlarda pek çok ilginç dönüşüm görülür. Metabolizmalar düşen hayvanlar gıda alımı olmadan çalışır ve vücut sıcaklıklarıyla aktiviteleri düşer. Tüm bu değişikliklere rağmen ise bir şekilde hayatsal fonksiyonlarını sürdürürler. Örneğin, ayılar kış uykusu sırasında yavruları doğurmayı ve yavrularını emzirmeyi başarırlar.

Kış uykusuna yatan dönüşümlerin nasıl gerçekleştiğine dair ise çok az fikrimiz var. Geçtiğimiz hafta, iki farklı araştırma grubu, farelerde torpor adı verilen bir nöronun benzer bir durumu kontrol ettiğine dair makale yayınladı. Bu durum, farelerin kış uykusuna yatmadığı bilinmesine rağmen, insanlar da dahil olmak üzere bazı memeliler tarafından mümkün olduğunu düşündürüyor.

Kış uykusu benzeri “Torpor”

Fareler, diğer bazı memeliler gibi kış uykusu durumuna sahip olmamasına rağmen torpor adı verilen benzer bir duruma sahip. Torpor, düşük sıcaklık ve yiyecek eksikliğinin kombinasyonuyla tetikleniyor. Vücut ısısı ve aktivitelerinin yanı sıra solunum ve kalp atış hızı düşen farelerin hazırda bekleme durumuna benzer bir hale geçtiği gözlemlenmiş. Ancak torpor durumu, kış uykusu olarak da bilinen hazırda bekleme durumuna göre kısadır. Torpor dönemi sonrası normale dönen fareler agresif bir yiyecek arama haline döner.

Boston’da yürütülen araştırma

Bu konuda araştırma yürüten ekiplerden biri, farelerde torporu indükleyip beyinlerini yüksek sinirsel aktivite alanları için boyayarak çalışmaya başladı. Daha sonra bunları torpor deneyimi olmayan farelerdeki aktivite alanlarla karşılaştırdı. Sonuçta araştırmacılar, torpor deneyimi olan fareler ile diğerleri arasındaki bölgeleri tanımladıklarında 190 farklı bölge elde ettiler.

İki fare grubu arasında farklılık oluşturan bölgelerden hangilerinin kritik olduğunu bulmak için, nöronları aktive edebilen bir gen taşıyan virüs enjekte edildi. Vücut sıcaklığının ve enerji kullanımına bağlı olduğu bilinen hipotalamus bölgesinin kritik olduğu bulundu. Bu bölgedeki spesifik nöronların devre dışı bırakılmasının deneğin torpor evresine girme yeteneğini bozduğu keşfedildi.

Japonya’da yürütülen araştırma

Japonya merkezli diğer araştırma ekibi ise çalışmayı daha farklı bir yönden yürüttü. Araştırmacılar, bilgisayar algoritmaları genom dizisinde bu proteini bulana kadar keşfetmedikleri bir proteinle çalışmaya başladılar. İlk çalışmalar bu proteini gıda alımı ve kaygı ile ilişkilendirdi. Ancak daha fazla bilgi edinmek için beyinde bu proteini üreten hücreleri araştırdılar.

Japon araştırmacılar, proteini üreten hücrelerin Boston ekibinin kullandığı ilaçla aktive edilen aynı geni üretmesi için fareleri tasarladı. Bu durum aynı nöronların aktive olmasını sağladı. İlacın alınmasından 30 dakika sonra incelenen fareler tıpkı torpor durumuna giriyormuş gibi aktivitelerini azalttı.

Daha sonra ekip, keşfedilen hücrelerin neden olabileceği torpor durumunu açıklamak için gözlemlerde bulundu. Bu hücrelerin aktive edilmesiyle normalde 40 ° C’nin üzerinde olan farelerin vücut sıcaklığı 30 ° C’nin altına düştü. Kalp hızı ve oksijen tüketimi de oldukça azalma gösterdi.

Hazırda bekleme olarak bilinen kış uykusu durumu, evrimsel açıdan birbiriyle yakından ilgili olmayan memelier arasında yaygındır. Torpor durumu ile kış uykusu arasındaki farkların, onları tetikleyen süreçten daha farklı olduğu düşünülüyor. Ayrıca bu nöronların aktive edilmesiyle diğer memelilerde de görülebileceğini düşündürüyor. Hatta belki insanlar bile.

Merve Şimşek
Merve Şimşek, 1996 yılı Muğla doğumludur. Yıldız Teknik Üniversitesi’ndeki mimarlık eğitimini 2019 yılında tamamladı. Eğitimi sırasında mimari ofislerde gerçekleştirdiği staj çalışmalarına ek olarak Natura ve YAPI dergilerinin editör ekibinde yer aldı. Halen Natura Dergi’nin editörlüğünü yürütüyor. Mimari, sanat, edebiyata ek olarak teknoloji ve bilim konularına ilgi duyuyor. İngilizce ve İspanyolca biliyor.