Çalışma, katılımcılar derin beyin stimülasyonu ameliyatı sırasında bilgisayar oyunu oynarken dopamin seviyelerini ölçtü. Katılımcılar ameliyathanede uyanıkken basit bir bilgisayar oyunu oynattırıldılar. Oyunu oynarken, beynin biliş, karar verme ve koordineli hareketler için önemli olan kısmı olan striatumda dopamin ölçümleri yapıldı. Özet: Yeni bir çalışma, insan beynindeki dopamin salınımının hem ödül hem de ceza tahmin hatalarının kodlanmasında önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu, dopaminin hem olumlu hem de olumsuz deneyimlerden öğrenme sürecine dahil olduğu ve beynin bu deneyimlerin sonuçlarına göre davranışını ayarlamasına ve uyarlamasına izin verdiği anlamına gelir. Olumlu ve olumsuz deneyimlerden öğrendiğimizde insan beyninde neler olur? Bu soruyu yanıtlamak ve karar verme sürecini ve insan davranışını daha iyi anlamak için bilim insanları dopamin üzerinde çalışıyor. Dopamin, beyinde üretilen ve kimyasal haberci olarak görev yapan, beyindeki sinir hücreleri ile vücut arasındaki iletişimi kolaylaştıran bir nörotransmiterdir. Hareket, biliş ve öğrenme gibi işlevlerde rol oynar. Dopamin en çok olumlu duygularla olan ilişkisiyle bilinirken, bilim insanları onun olumsuz deneyimlerdeki rolü de araştırıyor. Şimdi, Wake Forest Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir çalışma, insan beynindeki dopamin salınımının hem ödül hem de ceza tahmin hatalarının kodlanmasında çok önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu, dopaminin hem olumlu hem de olumsuz deneyimlerden öğrenme sürecine dahil olduğu ve beynin bu deneyimlerin sonuçlarına göre davranışını ayarlamasına ve uyarlamasına izin verdiği anlamına gelir. "Daha önce yapılan araştırmalar, dopaminin, hayvanların 'ödüllendirici' (ve muhtemelen 'cezalandırıcı') deneyimlerden öğrenmesinde önemli bir rol oynadığını göstermişti. Ancak dopaminin insan beyninde hızlı zaman ölçeklerinde ne yaptığını doğrudan değerlendirmek için çok az çalışma yapıldı. Çalışma Wake Forest Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde fizyoloji, farmakoloji ve beyin cerrahisi alanında doçent olan Ph.D. Kenneth T. Kishida tarafından yapıldı. "Bu, dopaminin ödülleri ve cezaları nasıl kodladığını ve dopaminin günümüzün en gelişmiş yapay zeka araştırmalarında kullanılan 'en uygun' öğretim sinyalini yansıtıp yansıtmadığını inceleyen ilk çalışmadır." Araştırma için Kishida'nın ekibindeki araştırmacılar, dopamin seviyelerini gerçek zamanlı olarak (yani saniyede 10 ölçüm) tespit etmek ve ölçmek için makine öğrenimi ile eşleştirilmiş bir elektrokimyasal teknik olan hızlı taramalı döngüsel voltametriyi kullandılar. Ancak bu yöntem zorludur ve yalnızca derin beyin stimülasyonu (DBS) beyin ameliyatı gibi invaziv prosedürler sırasında gerçekleştirilebilir. DBS yaygın olarak Parkinson hastalığı, esansiyel tremor, obsesif kompulsif bozukluk ve epilepsi gibi durumların tedavisinde kullanılır. Derleyen Prof.Dr.Reşit Özkanca https://www.sciencedaily.com/releases/2023/12/231201173208.htm 1 Aralık 2023 Kaynak: Çalışma Science Advances'da yayınlandı.
Dopamin seviyelerindeki hızlı değişikliklerin yönlendirdiği insan davranışı
Çalışma, katılımcılar derin beyin stimülasyonu ameliyatı sırasında bilgisayar oyunu oynarken dopamin seviyelerini ölçtü. Katılımcılar ameliyathanede uyanıkken basit bir bilgisayar oyunu oynattırıldılar. Oyunu oynarken, beynin biliş, karar verme ve koordineli hareketler için önemli olan kısmı olan striatumda dopamin ölçümleri yapıldı. Özet: Yeni bir çalışma, insan beynindeki dopamin salınımının hem ödül hem de ceza tahmin hatalarının kodlanmasında önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu, dopaminin hem olumlu hem de olumsuz deneyimlerden öğrenme sürecine dahil olduğu ve beynin bu deneyimlerin sonuçlarına göre davranışını ayarlamasına ve uyarlamasına izin verdiği anlamına gelir. Olumlu ve olumsuz deneyimlerden öğrendiğimizde insan beyninde neler olur? Bu soruyu yanıtlamak ve karar verme sürecini ve insan davranışını daha iyi anlamak için bilim insanları dopamin üzerinde çalışıyor. Dopamin, beyinde üretilen ve kimyasal haberci olarak görev yapan, beyindeki sinir hücreleri ile vücut arasındaki iletişimi kolaylaştıran bir nörotransmiterdir. Hareket, biliş ve öğrenme gibi işlevlerde rol oynar. Dopamin en çok olumlu duygularla olan ilişkisiyle bilinirken, bilim insanları onun olumsuz deneyimlerdeki rolü de araştırıyor. Şimdi, Wake Forest Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir çalışma, insan beynindeki dopamin salınımının hem ödül hem de ceza tahmin hatalarının kodlanmasında çok önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu, dopaminin hem olumlu hem de olumsuz deneyimlerden öğrenme sürecine dahil olduğu ve beynin bu deneyimlerin sonuçlarına göre davranışını ayarlamasına ve uyarlamasına izin verdiği anlamına gelir. "Daha önce yapılan araştırmalar, dopaminin, hayvanların 'ödüllendirici' (ve muhtemelen 'cezalandırıcı') deneyimlerden öğrenmesinde önemli bir rol oynadığını göstermişti. Ancak dopaminin insan beyninde hızlı zaman ölçeklerinde ne yaptığını doğrudan değerlendirmek için çok az çalışma yapıldı. Çalışma Wake Forest Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde fizyoloji, farmakoloji ve beyin cerrahisi alanında doçent olan Ph.D. Kenneth T. Kishida tarafından yapıldı. "Bu, dopaminin ödülleri ve cezaları nasıl kodladığını ve dopaminin günümüzün en gelişmiş yapay zeka araştırmalarında kullanılan 'en uygun' öğretim sinyalini yansıtıp yansıtmadığını inceleyen ilk çalışmadır." Araştırma için Kishida'nın ekibindeki araştırmacılar, dopamin seviyelerini gerçek zamanlı olarak (yani saniyede 10 ölçüm) tespit etmek ve ölçmek için makine öğrenimi ile eşleştirilmiş bir elektrokimyasal teknik olan hızlı taramalı döngüsel voltametriyi kullandılar. Ancak bu yöntem zorludur ve yalnızca derin beyin stimülasyonu (DBS) beyin ameliyatı gibi invaziv prosedürler sırasında gerçekleştirilebilir. DBS yaygın olarak Parkinson hastalığı, esansiyel tremor, obsesif kompulsif bozukluk ve epilepsi gibi durumların tedavisinde kullanılır. Derleyen Prof.Dr.Reşit Özkanca https://www.sciencedaily.com/releases/2023/12/231201173208.htm 1 Aralık 2023 Kaynak: Çalışma Science Advances'da yayınlandı.
Türk araştırmacı insan hücrelerinden minik biyolojik robotlar (Anthrobot)üretiyor
Bu araştırmaya göre, çok hücreli robotlar hareket edibiliyor ve nöronlarda oluşturulan ‘yaraların’ iyileşmesine yardımcı oluyor. Bilim adamları, laboratuvardaki yapay ‘yaralar’ üzerinde nöronların büyümesini teşvik edebilen, insan trakeal hücrelerinden küçük, hareketli biyolojik robotlar ürettiler. Hastaların kendi hücrelerinin kullanılması, gelecekte bağışıklık sistemini baskılamaya gerek kalmadan iyileşmeye ve yenilenmeye yardımcı olan Anthrobot‘ların büyümesine izin verebileceği
Tufts Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi’nin Wyss Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, insan trakeal hücrelerinden Anthrobot adını verdikleri, bir yüzey boyunca hareket edebilen ve bir laboratuvar ortamında hasar bölgesinde nöronların büyümesini teşvik ettiği tespit edilen küçük biyolojik robotlar ürettiler. Boyutları insan saçı genişliğinden sivri uçlu bir kalemin ucuna kadar değişen çok hücreli robotlar, kendi kendine kurulabilecek şekilde yapıldı ve diğer hücreler üzerinde dikkate değer bir iyileştirici etkiye sahip olduğu gösterildi. Bu buluş, araştırmacıların hastalardan türetilen biyobotları yenilenme, iyileştirme ve hastalıkların tedavisi için yeni terapötik araçlar olarak kullanma vizyonu için bir başlangıç noktasıdır.
Çalışma, Tufts Üniversitesi Sanat ve Bilim Okulu’ndan Vannevar Bush Biyoloji Profesörü Michael Levin ve Vermont Üniversitesi’nden Josh Bongard’ın laboratuvarlarında, Xenobots adı verilen kurbağa embriyo hücrelerinden çok hücreli biyolojik robotlar ürettikleri önceki araştırmaları destekler nitelikte. Geçitlerde gezinmek, malzeme toplamak, bilgileri kaydetmek, yaralanmalardan kendilerini iyileştirmek ve hatta birkaç döngü boyunca kendi başlarına kopyalamak. O zamanlar araştırmacılar, bu yeteneklerin bir amfibi embriyosundan türetilmelerine bağlı olup olmadığını veya biyobotların başka türlerin hücrelerinden yapılıp yapılamayacağını bilmiyorlardı.
Advanced Science dergisinde yayınlanan bu çalışmada Profesörü Michael Levin ve onun doktora öğrencisi Gizem Gümüşkaya ile birlikte botların aslında herhangi bir genetik değişiklik yapılmadan yetişkin insan hücrelerinden oluşturulabileceğini ve bunların Xenobotlarda gözlemlenenin ötesinde bazı yetenekler sergilediklerini keşfetti.
Araştırma, laboratuvarda şu sorunun cevabını bulmaya çalışıyor;
Hücrelerin vücutta nasıl bir araya gelip birlikte çalıştığını belirleyen kurallar nelerdir (Embriyonik farklılaşama ve dokuların birlikte çalışması) ve hücreler tasarım gereği diğer işlevleri yerine getirmek için doğal bağlamlarından alınıp farklı “vücut yapıları (tamamen yeni)” halinde yenilikler geliştirebilirler mi ? Bu araştırma ile araştırmacılar, trakeadaki insan hücrelerinden yeni hücresel fonksiyona sahip yapılar, dokular ve yeni işlevi olabilen dokular oluşturabilmenin geliştirebilmenin ilk adımını attı. Biyoloji alanına girmeden önce mimarlık diploması olan Türk araştırmacı Gümüşkaya, “Hücrelerin vücutta varsayılan özellikler geliştirmenin yanı sıra neler yapabileceğini araştırmak istediklerini söylüyor. Gümüşkaya’nın beyanına göre; “Hücreler arasındaki etkileşimleri yeniden programlayarak, taş ve tuğlanın duvarlar, kemerler veya sütunlar gibi farklı yapısal elemanlar halinde düzenlenebilmesine benzer şekilde yeni çok hücreli yapılar oluşturulabilir.” Araştırmacılar, hücrelerin yalnızca yeni çok hücreli şekiller oluşturmakla kalmayıp, aynı zamanda bir laboratuvar ortamında yetiştirilen insan nöronlarının yüzeyi üzerinde farklı şekillerde hareket edebildiklerini ve hücre katmanının oluşum şeklinden kaynaklanan boşlukları doldurmak için yeni büyümeyi teşvik edebildiklerini keşfetti.
Derleyen; Prof.Dr.Reşit Özkanca https://www.sciencedaily.com/releases/2023/11/231130184249.htm Tarih: 30 Kasım 2023 Kaynak: Tufts Üniversitesi