Almanya’daki Erlangen–Nürnberg Üniversitesi bilim insanları, dondurulmuş fare beyin dokularını çözdükten sonra bazı temel sinirsel işlevlerin yeniden başladığını gözlemledi. Çalışma, beyin dokusunun donma sonrası kısmen işlevini koruyabildiğini ortaya koydu.
Araştırmada, fare beyinlerinden alınan beyin örnekleri özel bir yöntemle donduruldu. Bu süreçte kullanılan “vitrifikasyon” tekniği, sıvının çok hızlı soğutularak buz kristali oluşturmadan cam benzeri katı bir yapıya geçmesini sağlayan bir yöntem olarak kullanıldı. Normalde donma sırasında oluşan buz kristalleri hücrelerin hassas yapısını bozarak ciddi hasara yol açarken, bu teknik sayesinde hücre içi yapı korunabiliyor. Doku örnekleri önce koruyucu kimyasallar içeren bir solüsyona yerleştirildi, ardından sıvı nitrojen kullanılarak yaklaşık -196 dereceye kadar hızla soğutuldu ve -150 derece civarında belirli sürelerle saklandı.
Dondurulan beyin dokuları daha sonra ani değil, kontrollü ve kademeli bir şekilde ısıtılarak çözüldü. Bu aşamada sıcak çözeltiler kullanılarak dokunun zarar görmeden eski haline dönmesi sağlandı. Yapılan incelemelerde, nöron olarak adlandırılan ve beyinde elektriksel sinyaller aracılığıyla bilgi iletimini sağlayan sinir hücrelerinin yapısının büyük ölçüde korunduğu tespit edildi. Elektriksel ölçümler, bu hücrelerin dışarıdan verilen uyarılara verdiği tepkilerin normale oldukça yakın olduğunu gösterdi.
Hipokampus bölgesinde hafıza korundu
Çalışmada özellikle “hipokampus” adı verilen beyin bölgesi incelendi. Hipokampus, öğrenme ve hafıza süreçlerinin merkezinde yer alan bir yapı olarak biliniyor. Bu bölgede, öğrenmenin temel mekanizmalarından biri olan “uzun süreli güçlenme” sinyallerinin korunduğu gözlemlendi. Uzun süreli güçlenme, sinir hücreleri arasındaki bağlantıların güçlenmesiyle bilginin kalıcı hale gelmesini sağlayan biyolojik bir süreç olarak tanımlanıyor.
Araştırmacılar, beyin dokusunun dondurulup çözüldükten sonra hücresel bütünlüğünü ve bazı işlevlerini koruyabildiğini belirtiyor. Ancak deneylerin yalnızca laboratuvar ortamında elde edilen beyin dilimleri üzerinde gerçekleştirildiği ve gözlemlerin birkaç saatlik süreyle sınırlı olduğu vurgulanıyor.
Bulguların, ileride beyin dokusunun korunması, organ saklama tekniklerinin geliştirilmesi ve nörolojik hastalıkların incelenmesi gibi alanlarda kullanılabileceği ifade ediliyor. Bununla birlikte, yöntemin tüm beyin ya da canlı organizmalar üzerinde uygulanabilmesi için daha kapsamlı ve ileri düzey araştırmalara ihtiyaç olduğu belirtiliyor.
Kaynak: PNAS