Geçmişte, mekansal anıların beynin “yer hücreleri” olarak bilinen özel nöronları tarafından kodlandığı düşünülüyordu. Bu hücreler, hayvan belirli bir ortama girdiğinde aktif hale geliyor ve bu sayede beynin içinde bir tür “harita” oluştuğu sanılıyordu. 

Ancak yapılan bir çalışma bu anlayışı sarsmış, mekân temsillerinin sabit olmadığını gösterdi. Bu değişkenliğe “hipokampal temsil kayması” adı verildi.

VİRTÜEL LABİRENTTE SABİT ORTAM, DEĞİŞKEN HAFIZA

Dombeck ve ekibi, bu değişkenliğin çevresel koşullardan mı yoksa beynin kendi içsel dinamiklerinden mi kaynaklandığını anlamak için kontrollü bir deney tasarladı.

Fareler, küçük bir koşu bandının üzerine yerleştirildi ve çevresine ekranlarla sanal bir labirent yansıtıldı. Her deneme tamamen aynı ortamda gerçekleştirildi: farelerin hızı sabitlendi, her seferinde aynı koku verildi ve arka planda sabit beyaz gürültü çalındı.

Ekip, farelerin hipokampus bölgesindeki nöronların aktivitesini gerçek zamanlı gözlemlemek için beyne doğrudan açılan pencereden floresan maddeyle çalışan özel bir mikroskop kullandı. Bu sayede aynı ortamda, aynı şekilde hareket eden farelerin hafızasında zaman içinde oluşan değişim gözlenebildi.

SADECE AZ SAYIDA HÜCRE SABİT KALIYOR

Deneyde dikkat çekici bir sonuç ortaya çıktı: Hipokampusta kaydedilen hücrelerin yalnızca %5 ila yüzde 10’u, klasik anlamda “yer hücresi” gibi tutarlı şekilde aktive oluyordu. Bu sabit hücreler aynı zamanda genel olarak en yüksek uyarılabilirliğe sahip olanlardı. Ekip, bir hücrenin uyarılabilirlik düzeyine bakarak zaman içinde ne kadar “kayma” göstereceğini öngörebildiklerini belirtti.

Buna karşılık, daha az uyarılabilir hücreler çok daha sık temsil kayması sergiliyordu. Bu durum, beynin benzer deneyimleri zamanla birbirinden ayırmak için bilinçli bir mekanizma kullanabileceği ihtimalini gündeme getiriyor.

DRİFT, ZAMANIN AKIŞINI KAYDETMENİN BİR YOLU OLABİLİR

Dombeck’e göre bu kayma, beynin benzer yerleri tekrar tekrar ziyaret ettiğimizde bile bu ziyaretleri birbirinden ayırt etmemizi sağlayan bir zaman işaretleme sistemi olabilir. Yani bir okul binasına her gün girsek bile her günkü deneyimi ayrı ayrı hatırlayabilmemiz, bu drift mekanizması sayesinde mümkün olabilir.

Araştırma, epizodik hafızanın —yani belirli yerlerde ve zamanlarda yaşadığımız kişisel olayların hafızası— bu şekilde temsil ediliyor olabileceğini öne sürüyor. Öte yandan, motor hafıza gibi diğer bellek türlerinin farklı şekillerde kodlanabileceği belirtiliyor.

YAŞLANMA VE HAFIZA KAYBI ARASINDA BAĞLANTI VAR MI?

Çalışma bazı sınırlamalara sahip: Kayıt altına alınan hücreler hipokampusun sadece yaklaşık yüzde 1’ini temsil ediyor. Ancak araştırma ekibi, benzer süreçlerin tüm hipokampus genelinde de geçerli olduğunu düşünüyor.

Dombeck, bu kaymanın insanlarda da benzer şekilde işlediğine inanıyor. Özellikle yaş ilerledikçe hipokampal hücrelerin uyarılabilirliğinin azalması, hafızanın neden zayıfladığına dair yeni bir açıklama olabilir. “Eğer nöronlarımızın uyarılabilirliğini koruyabilirsek, hafızamızı da koruyabiliriz” diyen Dombeck, bu fikrin daha fazla araştırmayla desteklenmesi gerektiğini vurguluyor.