Hafıza Molekülleri

Her gün beynimize beş duyu aracılığı ile bir yığın algı, etki,enformasyon, izlenim ve bilgi gelir. Bunlardan bazıları hatırlanır, bazıları ise unutulur gider. Unutulan verilerin bir kısmı duyulup anında unutulur, bir kısmı hazırlanılan bir sınavın başarılmasına kadar akılda tutulur, bir kısmı ise bir ömür boyu saklı kalır. Neden her veri yaşam süresince hatırlanamıyor? 

Şu an kendinizi dinleyip son bir ayda yaşadıklarınızı hatırlamaya çalışın. Bize enteresan gelen bilgiler, hoşlandığımız, beğendiğimiz yada aksine nefret ettiğimiz simalar, şaşırtan, kötü, can sıkıcı yahut özel anlarımız akla ilk gelen bilgilerdir. Tüm bu hatırlananların ortak özelliği verilerin duygularla boyanmasıdır. Önemli olan bizi bir şekilde çok etkilemiş olmasıdır. Sinir hücreleri olan sinapslarımız aracılığı beynimize ulaşan bilgiler elektrik akımı veya frekanssal titreşim formlarıyla tanınırlar. 10-15 saniye kadar süren impulslar daha sonra kesilir. Ulaşan impulslar beyin hücrelerini tetikler, eklenebileceği bağlantıyı araştırıp bağlantı kurar. Beyinde bilgiler puzzle’ın parçaları gibi belli bağlantılarla şifrelenir. Yeni bilgi beyinde bağlantı yapabileceği ilgili bilgiyi arar. Eğer ulaşan bilgi daha önceden yer etmiş bilgilerle bir çağrışıma giremiyor yada bir merak ve ilgi uyandırmıyorsa yararsız bilgi adıyla etiketlenip dışarı atılır. Bilmediğimiz lisanda duyduğumuz konuşmalar, telefon numaraları gibi bilgiler çok kısa süre içinde unutulur. Bir kulağımızdan girip diğer kulağımızdan çıkması misali çok kısa sürede unutulan bilgilerdir.

Beyinde indikatör görevi gören bu tarz impulslar bizde ani reaksiyonların oluşmasına neden olmaktadır. Trafik lambasının kırmızı yanması, karşıdan karşıya geçerken hızla üzerimize gelen arabanın korna çalması alıcı duyuları uyarır ve beyine impuls gönderir ve o an biyolojik bedende ani reaksiyonlar oluşturur. Hemen akabinde bizlerin hayati kararlar almasına imkan sağlar. Bu tarz algıların beynin korteksinde değerlendirilip,cevaplandırılmaları çok zaman alır ve tepki gecikir. Her türlü hareketin kortekste denetlenip, kontrolden geçmesi  şarttır. Beynin buna karşı geliştirdiği yol tüm hareketlerin beyinde önceden programlanıp, kesin şeklini alması ve giderek otomatikleşmesidir.

Düşünen beyin diye tanımlayacağımız beynin korteks tabakası beş duyu organından gelen verileri değerlendirir ve bilinçli cevaplar verir. Otomatik (motor) hareketlerde enformasyonlar kortekse uğramadan direk sinir hücrelerine iletilir. Nöronlar sinir sistemi üzerinden taşınarak kaslara iletilir ve davranış ortaya konulur.

Alışkanlık diye bilinen bu tarz davranışlar belli çalışmaların ardından kazanılan davranışlardır. Bir olay karşısında konulacak tepkinin veri datasından anında çekilip, yürürlüğe konulması, hareketlerde güveni, kesinliği ve yumuşaklığı beraberinde getirecektir. Beynin yükünü hafifletmesi yanında bir çok işin aynı anda yapılması avantajını sağlamaktadır. Trafiğin yoğun olduğu bir bölgede arabanızı sürerken, bir yandan arkadaşınız ile sohbet etmeniz öte yandan radyodan gelen melodi ile ritim tutmanız olağan bir hal almış, davranışlar zaman almaksızın kendiliğinden oluşmuştur. Bir gitarist eline gitarı aldığı zaman çalmaya başlar, elleri beyin gibi işler ve gitarın hangi perdesine basacağını düşünmez. Akışın başarısı ise, daha önceden yaptığı etütlerin ne kadar verimli bir şekilde çalıştığına bağlı olarak değişir.

Enformasyonların beyinde kalıcı bir şekilde kayıtlanması çağrışım yolu ile hafızadaki diğer enformasyonlarla birleştirilmesidir. Öğrenilen bilgilerin önceden edinilen bilgilerle bağlanması kalıcılığı sağlamaktadır. Soyut olarak anlatılan bu konunun bir yönü de hücre içersinde gerçekleşen kimyasal tepkimelerdir. Hepimizin adını sıkça duyduğu protein sentezi hafıza mekanizmasıyla yakından ilintilidir. Protein sentezi en kaba ifadesi ile DNA molekülündeki genlerin anlatım yaparak bir ürününü ortaya koymasıdır. Bu ürünler enzim, hormon gibi kompleks protein molekülleridir. Kan yolu ile gerekli bölgelere ulaştırılır.

Her hücrenin bir mikro hafızası vardır. Boyutu mikro olmasına rağmen ihtiva ettiği tüm yaşamsal bilgiler ile dev bir kütüphaneye benzetmek yanlış olmaz. Nesilden nesile aktarılan bu minik ama dev arşiv DNA molekülüdür. DNA molekülü ikili sarmal yapıya sahip ve başlıca dört kimyasal maddeden oluşur. (A-adenin,G-guanin,S-sitozin,T-timin) Bu dört harf üçerli kombinasyonlarla bir araya gelerek genetik kodonları meydana getirirler, bir diğer ifade ile genetik şifreyi oluştururlar.

Beyne gelen ilk uyarının gelmesi ve beyinde bağlantı araması olayını hücresel birimde incelersek beyin hücrelerindeki DNA molekülündeki genlerin, hızla taranması (search) anlamına gelmektedir. Bir anlamda internette kelime ile search yapma işlemi gibidir. Bir bulguya rastlanırsa size bunların adresleri öncelik sırasına göre sunulur. Beyin hücrelerinde de bu türden sonuçlar alınır ve çağrışımı en yoğun olan gen , impulslar ile uyarılır. Yapılan araştırmalarda sanılanın aksine, protein sentezi yapılacak DNA molekülünün ikili sarmal yapısının lokal bağların çözülüp, mRNA sentezi yaptığını göstermiştir. Bir fotoğrafın negatifi gibi DNA’daki mevcut genin negatif şablonu RNA molekülü olarak hazırlanır. Bu hazırlanma işlemine giriş ve hazırlık evresi ile enformasyon kısa süreli hafızaya geçmiş olur. İşlemin sonucunda oluşan RNA (Buna m-RNA adı verilir m=messager-mesaj) hücrenin çekirdek bölgesinden ayrılmak üzere harekete geçer. Bu hareketin start verildiği anda, bilgi, kısa süreli hafızadan uzun süreli hafızaya yönlenmiş olur. mRNA’ların protein sentezi merkezleri olan ribozomlara erişebilmeleri 20 dakikalık süre içinde gerçekleşmektedir. Bu süre zarfında şok edici bir olayın yaşaması sonucu güçlü bir impuls beyine varırsa, protein sentezi bu noktada kesintiye uğratılmış olur. Bunun sonucunda mRNA molekülü mevcut bilgisini protein molekülüne dönüştürmeden bozunuma uğrar.20 dakika içinde hatırlanan izler bir daha hiç hatırlanmamak üzere silinip gider. Trafik kazası geçiren bir insanın kaza anını şok geçirip o anı hatırlayamaması bu sebepledir.

Proteinlerin en küçük alt birimi olan amino asitlerin çeşitli sayı ve sıralarda yan yana gelip bir zincir oluşturması, protein moleküllerini yaratmaktadır. Protein sentezinde kullanılan insanlardaki aminoasit çeşidi 20dir. Alfabedeki harfler gibi aminoasitlerinde yan yana gelmeleri binlerce çeşit protein moleküllerini oluşturur. Algılanan impulsların uzun süreli hafızaya dönüştürülmesi enformasyonların protein moleküllerine dönüştürülmesi ile mümkündür. Enerji formunda olan bilgiler hafıza molekülleri adını verdiğimiz proteinlere dönüştürülür. Bu işlem ribozomlarda gerçekleştirilir. mRNA da üçlü genetik şifreye karşılık gelen aminoasitler ribozomda birbirlerine peptid bağları ile bağlanması sonucunda protein molekülleri oluşturulur.

Hatırlama anında, hücrenin uyarılması sonucu protein şeklinde saklanan bu enformasyonlar tekrar hafızaya çağrılır.

Uzun zamandan beri moleküler biyoloji uzmanları beyin hücreleri içinde yaşamın tüm izlerinin,algı ve anılarının, hatta önemsiz gibi görünen en ufak ayrıntı ve zayıf izlerin dahi tümüyle saklandığını ileri sürmektedirler. DNA bileşimlerinin üzerinde yer alan moleküller kendilerini ilgilendiren bir uyarı aldıklarında ,bulundukları yerden çözümleyerek, enzimler aracılığı ile yeni bir ‘’satır’’ oluşturmaya gider yani yeni bir nükleotid sıralama içine girerler. Bu yönde değişim ile (mutasyon) bilgiler DNA üzerine yazılır Böylece nesiller boyu, bilgilerin aktarımı sağlanabilir.

Uzun süreli hafızaya işlenmiş bilgilerin istenildiği zaman hatırlanılmasını engelleyen baskılar mevcuttur. Sinapslar arası bağlantı bölgelerinde iletişimi sağlayan transmitterler mevcuttur. Uyarı sonucu bu maddenin bloke olması neticesinde beyinden bilgiler alınamadığı için bilindik bir şeyin hatırlanamaması sorunu ile karşılaşırız. Hipnoz sırasında baskılayıcı etkenlerin tümü ortadan  kalkar.

Yaşanmayan ve tanınmayan , yalnızca okunan yada duyulan bir bilgiyi öğrenmek daha güçtür. Gerçekten yaşanılan bir anın, duyu organları ile algılanması, bilgiyi içsel yaşantıya dönüştürür. Kısaca enformasyonlar ne kadar çok kanaldan beyne ulaşırsa o derece kolay hatırlanır, güç unutulur.