ABD’de yapılan yeni bir çalışmada; beynin alarm ve dikkat merkezi LC (Locus Coeruleus) ile beynin mantık ve karar alma merkezi mPFC (medial prefrontal korteks) devrelerinin yeni kurallara uyum sağlamayı yani bilişsel esnekliği nasıl yönettiği araştırıldı. Çalışma, Kaliforniya Üniversitesi – Riverside’dan (UCR) Nörobilim Doçenti Hongdian Yang’ın öncülüğünde gerçekleştirildi. Birçok psikiyatrik ve nörolojik hastalığın temelindeki yürütücü işlev bozukluğu (impaired executive functions) mekanizmalarını çözmeyi amaçlayan araştırma, 13 Mayıs 2026’da eLife dergisinde yayınlandı.
Farelerin kural değiştirme görevleri sırasında LC nöronlarını kemogenetikle baskılayıp mPFC’yi minyatür mikroskoplarla izleyen uzmanlar; baskılama sonucu öğrenme kapasitesinin bozulduğunu fark etti. Bu bulgu; DEHB (Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu), Alzheimer ve OKB (obsesif-kompulsif bozukluk) gibi rahatsızlıklarda beynin yeni durumlara neden esneklik gösteremediğini ve neden katı davranış kalıplarında kilitli kaldığını hücresel düzeyde açıklıyor.
Bilişsel esneklik nöroloji uzmanlarına göre, stratejileri uyarlama ve değiştirme yeteneği olarak açıklanıyor. Beynin geçerliliğini yitirmiş kuralları terk etmesini ve değişen koşullara yanıt vermesini sağlayan bilişsel esneklik gelişmiş beyin fonksiyonunun bir özelliği. Bilişsel esneklikteki bozukluklar; DEHB, depresyon, OKB, şizofreni ve Alzheimer hastalığı gibi bozukluklarla ilişkilendiriliyor.
Araştırmacılar, beynin görev değiştirmede yardımcı kilit bir sinirsel devresini tanımladı. Çalışma, beynin davranışsal kurallar arasında geçiş yapmasına ve esnek düşünceyi sürdürmesine yardımcı olmada, locus coeruleus veya LC adı verilen küçük bir beyin sapı yapısının, merkezi bir rol oynadığını gösterdi.
Farelerin dikkati test edildi
Küçük olmasına rağmen LC’nin beyin üzerinde önemli bir etkisi bulunuyor. Dikkat, uyarılma, öğrenme, stres tepkileri ve karar verme süreçlerinde yer alan bir nöromodülatör (sinir hücresi düzenleyicisi) olan norepinefrinin birincil kaynağı. Bilim insanları uzun süredir LC’nin bilişsel esnekliğe katkıda bulunduğundan şüpheleniyordu ancak davranışsal geçiş sırasında beyin aktivitesini tam olarak nasıl şekillendirdiği bilinmiyordu.
Araştırmacılar, farelerin dikkat esnekliğini test etmek için tasarlanmış bir kural değiştirme görevi üzerinde eğitti. Fareler ilk olarak, yatak malzeme dokusu gibi bir tür duyusal ipucu kullanarak ödül maması bulmayı öğrendi. Sonrasında, önceden hiçbir belirti verilmeksizin kural değiştirildi ve fareler koku duyularına güvenmeleri gerekti.
Araştırmacılar daha sonra kemogenetik, yani beyin hücrelerini özel bir ilaçla uzaktan kumanda gibi açıp kapatma yöntemini kullanarak LC’deki belirli aktiviteleri baskıladı. Farelerin yeni kurala adapte olmakta zorlandığı, geçerliliğini yitirmiş kuralları uygulamaya devam ettikleri, yeni kuralı öğrenmek için önemli ölçüde daha fazla denemeye ihtiyaç duydukları tespit edildi.
Araştırmacılar, farelere yerleştirilen minyatür mikroskopları kullanarak planlama ve karar verme süreçlerinde yer alan Prefrontal korteks bölgesindeki sinirsel aktiviteyi kaydetti; bu da görev sırasında yüzlerce nöronu takip etmelerine olanak tanıdı.
Doç. Yang, LC sinyallerinin, beynin eski bir kuraldan kopup yenisine bağlanabilmesi için prefrontal korteksteki sinirsel aktivite kalıplarını yeniden düzenlemeye yardımcı olduğunu belirtti.
Beyin aktivitesini basitçe azaltmak yerine LC’nin işleyişini bozmanın tam tersi bir etki yarattığı; daha fazla prefrontal nöronun aktif hale gelmesine ve tekil nöronların daha geniş, daha karmaşık bilgilere yanıt vermesine yol açtığı saptandı. Ağın daha gürültülü ve daha az seçici hale geldiğini belirten Doç.Yang, durumun LC’nin aktiviteyi yalnızca artırmak yerine, karmaşık karar verme süreçleri sırasında prefrontal korteksi düzenli tutarak yüksek bir sinirsel “sinyal-gürültü oranı” korunmasına yardımcı olduğunu ifade etti.
Araştırmacılar ayrıca, normal öğrenme sürecinde beynin yeni bir kuralı çözerken farklı aktivite “modları” arasında geçiş yaptığını fark etti. Fareler öğrendikçe, prefrontal korteksteki nöron grupları net ve belirgin kalıplar halinde yeniden düzenlendi. Ancak araştırmacılar LC’yi baskıladığında, bu kalıplar sanki beyin artık doğru öğrenme moduna net bir şekilde geçemiyormuş gibi daha bulanık ve ayırt edilmesi zor hale geldiği gözlemlendi.
Araştırma, DEHB, şizofreni ve erken evrede LC bölgesini vuran Alzheimer gibi yürütücü işlev bozuklukları için potansiyel terapötik hedefler sunuyor. Bulgular; birçok psikiyatrik ve nörolojik bozukluğun, beynin sadece çok veya az çalışmasıyla değil, koşullar değiştiğinde sinir ağlarını yeniden düzenleme yeteneğiyle ilgili sorun yaşamasını da içeriyor olabileceğine dair giderek artan kanıtlara yenilerini ekledi.
Araştırmacılar, mPFC’nin karar mekanizmalarını aydınlatan bu verilerin gelecekte ileri hesaplamalı modellerle ve dopamin gibi nörotransmitterlerin (sinir hücrelerini birbiri ile iletişim kurmasını sağlayan madde) rolleri incelenerek genişletilmesi gerektiğini belirtti.
Kaynak: eLife