Antik dönemlerden bu yana sinir sistemi üzerine yapılan çalışmalar katlanarak devam ediyordu. Bundan önceki 3 nörobilimin serüveni videomuzda Antik Dönem, Orta Çağ ve Modern Dönemi anlatarak 20. Yüzyıla kadar nörobilim gelişmelerini takip etmiştik. Sıra geldi nörobilimin serüvenine şimdilik bir nokta koymaya. Nörobilim çalışmalarında 20. Yüzyıl boyunca nasıl gelişmeler yaşanmıştı? Nörobilim disiplininde ne tür değişikliklere gidilmişti? Gelin videonun devamında nörobilimin serüvenine doğru bir yolculuğa çıkalım.
(intro)
20. yüzyıl boyunca sinir sistemi üzerine yapılan çalışmalar artık farklı anabilim dallarının altında değil nörobilim adıyla kendi içerisinde bir disiplin halinde ele alınmaya başlamıştı.
Ivan Pavlov nörofizyolojinin birçok alanına katkıda bulunmuştur. Çalışmalarının çoğu mizaç, koşullanma ve istemsiz refleks eylemleri üzerine araştırmaları içeriyordu. Şartlı refleksler deneyini pek çoğunuz daha önce duymuşsunuzdur. Pavlov’un Köpeği adıyla bilinen o meşhur deney… Köpeğin et görünce salya salgılaması herhangi bir olağan dışı uyaran gerektirmeyen şartsız bir reflekstir. Ancak bu köpeğe her seferinde et gösterilmeden hemen önce bir zil çalınır. Birkaç tekrarın ardından artık et gösterilmese dahi zil sesinin duyulmasıyla köpek salya salgılamaya başlar. İşte bu da şartlı reflekstir. Ivan Pavlov, Petersburg’daki Deneysel Tıp Enstitüsü’ne Fizyoloji Bölümü’nü düzenlemek ve yönetmek üzere davet edildi. 12 yıllık bir araştırmanın ardından 1897’de Sindirim Bezlerinin Çalışması’nı yayınladı. Deneyleri ona 1904 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülünü kazandırdı. Aynı dönemde Vladimir Bekhterev 15 yeni refleks keşfetmiş ve Pavlov ile şartlı refleksler üzerine yaptığı rekabetle tanınmıştır. Kendisi Petersburg Devlet Tıp Akademisi’nde 1907 yılında Alexandre Dogiel ile birlikte çalıştığı Psikonöroloji Enstitüsü’nü kurdu. Enstitüde beyin araştırmalarına multidisipliner bir yaklaşım getirmeye çalışmıştır. 14 Temmuz 1950’de Moskova, Rusya’da Yüksek Sinir Aktivitesi Enstitüsü kurulmuştur.
Charles Scott Sherrington’ın çalışmaları büyük ölçüde refleksler üzerine odaklanmış ve deneyleri motor birimlerin keşfine yol açmıştır. Kavramları, sinaps adını verdiği bölgelerde aktive edilen ya da inhibe edilen hücrelerin üniter davranışları etrafında şekillenmiştir. Sherrington, reflekslerin entegre aktivasyon gerektirdiğini ve kasların karşılıklı innervasyonunu gösterdiği için Nobel ödülü almıştır. Sherrington ayrıca 1911 yılında merkezi örüntü oluşturucular hakkında ilk fikirlerden birini geliştiren Thomas Graham Brown ile birlikte çalışmıştır. Brown, adım atmanın temel modelinin korteksten inen komutlara gerek kalmadan omurilik tarafından üretilebileceğini fark etmiştir.
Asetilkolin tanımlanan ilk nörotransmitterdir. Nörotransmitter, sinir hücrelerinde elektriksel olarak taşınan iletinin diğer sinir hücresine aktarılırken kimyasal olarak dönüşmesini sağlayan bir yapıdır. İlk olarak 1915 yılında Henry Hallett Dale tarafından kalp dokusu üzerindeki etkileri nedeniyle tanımlanmıştır. Nörotransmitter olduğu 1921 yılında Graz’da Otto Loewi tarafından teyit edilmiştir. Loewi kardiyak sinir etkisinin humoral iletilebilirliğini ilk olarak amfibilerde gösterdi. Vagus sinirinden salındığı için başlangıçta Vagusstoff adını verdi ve 1936’da şunları yazdı: ″Sympathicusstoff’u adrenalin ile tanımlamakta artık tereddüt etmiyorum.
Yirminci yüzyılın başlarında sinirbilimciler için en önemli sorulardan biri sinir uyarılarının fizyolojisiydi. Julius Bernstein 1902’de ve yine 1912’de aksiyon potansiyelinin aksonal zarın iyonlara karşı geçirgenliğindeki bir değişiklikten kaynaklandığı hipotezini ileri sürdü. Bernstein aynı zamanda zar boyunca dinlenme potansiyeli için Nernst denklemini ortaya koyan ilk kişiydi. 1907’de Louis Lapicque, aksiyon potansiyelinin bir eşik aşıldığında oluştuğunu öne sürdü, bu daha sonra iyonik iletkenliklerin dinamik sistemlerinin bir ürünü olarak gösterilecekti. Yani belli bir eşik değerin altında olan uyarılar sayısı ne denli çok olursa olsun hissedilemeyecekti.
İngiliz fizyolog Keith Lucas ve öğrencisi Edgar Adrian tarafından duyu organları ve sinir hücrelerinin işlevi üzerine çok sayıda çalışma yapılmıştır. Keith Lucas’ın yirminci yüzyılın ilk on yılında yaptığı deneyler, kasların ya tamamen kasıldığını ya da hiç kasılmadığını kanıtlamıştır; bu, ya hep ya hiç ilkesi olarak adlandırılmıştır. Edgar Adrian, kurbağalar üzerinde yaptığı deneyler sırasında sinir liflerini hareket halinde gözlemlemiştir. Bu, bilim insanlarının sinir sistemi işlevini sadece dolaylı olarak değil, doğrudan da inceleyebileceğini kanıtladı. Bu, nörofizyoloji alanında yapılan deneylerin çeşitliliğinde hızlı bir artışa ve bu deneyler için gerekli teknolojide yeniliğe yol açtı.
Aynı zamanda, Joseph Erlanger ve Herbert Gasser bir osiloskopu düşük voltajlarda çalışacak şekilde modifiye etmeyi başardılar ve aksiyon potansiyellerinin iki fazda meydana geldiğini gözlemleyebildiler. Sinirlerin, her biri kendi uyarılabilirlik potansiyeline sahip birçok biçimde bulunduğunu keşfettiler. Bu araştırmayla ikili, aksiyon potansiyellerinin hızının sinir lifinin çapıyla doğru orantılı olduğunu keşfetti ve çalışmalarıyla Nobel Ödülü aldı.
Wilder Penfield ise epilepsi tedavisi sürecinde beyindeki motor, duyusal, hafıza, görme gibi çeşitli işlevlerin yerlerinin haritalarını çıkarmıştır. Bulgularını 1950 yılında yayınladığı The Cerebral Cortex of Man adlı kitapta özetlemiştir. Wilder Penfield ve yardımcı araştırmacıları Edwin Boldrey ve Theodore Rasmussen kortikal homunculus haritalama sisteminin yaratıcıları olarak kabul edilmektedir.
1962 yılında ise Bernard Katz, sinaps olarak bilinen nöronlar arasındaki boşluk boyunca nörotransmisyonu modelledi. 1966’da Eric Kandel ve çalışma arkadaşları deniztavşanında öğrenme ve hafıza depolamayla ilişkili nöronlardaki biyokimyasal değişiklikleri inceledi. 1981 yılında Catherine Morris ve Harold Lecar bu modelleri Morris-Lecar modelinde birleştirdi. Giderek niceliksel hale gelen bu çalışmalar, çok sayıda biyolojik nöron modelinin ve sinirsel hesaplama modelinin ortaya çıkmasını sağlamıştır.
20. yüzyılda nörobilim hakkında akademik araştırmalar yapıldığı gibi büyük akademik yapılandırmalar da yapıldığı dikkat çekmektedir. Eric Kandel ve çalışma arkadaşları David Rioch, Francis O. Schmitt ve Stephen Kuffler’ın alanın kurulmasında kritik rol oynadıklarını belirtmişlerdir. Rioch 1950’lerden başlayarak Walter Reed Ordu Araştırma Enstitüsü’nde temel anatomik ve fizyolojik araştırmaların klinik psikiyatri ile entegrasyonunu sağlamıştır. Aynı dönemde Schmitt, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Biyoloji Bölümü bünyesinde biyoloji, kimya, fizik ve matematiği bir araya getiren bir sinirbilim araştırma programı kurmuştur. İlk bağımsız sinirbilim bölümü (o zamanki adıyla Psikobiyoloji) 1964 yılında James L. McGaugh tarafından Kaliforniya Üniversitesi, Irvine’de kurulmuştur. Stephen Kuffler 1966 yılında Harvard Tıp Fakültesi’nde Nörobiyoloji Bölümü’nü kurmuştur. “Nörobilim” kelimesinin ilk resmi kullanımı 1962 yılında Francis O. Schmitt’in Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nün ev sahipliğini yaptığı ‘Nörobilim Araştırma Programı’ ile olabilir.
20. Yüzyıl dönemi ile birlikte artık bu serimizin sonuna geldik. Ancak nörobilim üzerine çalışmalar yapılmaya halen devam ediliyor. Kim bilir nörobilimi 21. Yüzyıl içerisinde nasıl serüvenler beklemektedir. Böylece bir videomuzun daha sonuna gelmiş olduk. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum