Belleğin Temel Taşı : Rna

1960yıllarının ortalarında Houston (Texas), Baylor Üniversitesinde farmakolog olan Prof georges ungar ilginç bir seri deneme yapmıştır Fanus içerisine kapatılan beyaz bir fare, belirli aralıklarla fanusun üzerindeki bir gonkla rahatsız edilmekteydi Fakat fare alışmaya yatkın bir hayvandır Günler ve haftalarca devam eden bu gonk sesine belirli bir süre sonra alışmaya başlamıştır Bu şekilde alıştırılmış yüzlerce farenin beyni dondurularak saklanmış ve içerisinde alışmayı sağlayan maddenin birikip birikmediği a rastı n l maya başlanmıştır UNGAR'ın savma göre, canlılarda alışma ve öğrenme RNA birikimi şeklinde saklanmaktaydı Değişik amaç için kullanılmak üzere yapabildiğince çok RNA izole etti ikinci Dünya Savaşı sıralarında İsveç’i! holger hyden kalıtımın biyolojik yapısının belleğin ruhsal yapısıyla paralellik gösterdiğini kanıtlamıştı Bir türün evrimsel gelişim süreci içerisinde öğrendikleri, kalıtımla daha sonraki döllere aktarılmaktaydı "Türün Belleği" hyden,DNA'nın türün belleğinin, RNA'nın ise bireyin belleğinin oluşmasında rol oynadığım ta o zamanlar savunmaktaydı Yaptığı çalışmalarda eğitilmiş hayvanların beynindeki RNA miktarının eğitilmeyenlere göre çok daha fazla olması bu yaklaşımı doğrulamıştır
Daha sonra ruhbilimci james mcconnell, yassı solucanlarla (özellikle Planaria) denemeler yapmıştır Bir ışık uyarımının arkasından, yassı solucanın vücuduna zayıf elektrik şoku verilmiştir Belirli sürelerle (bir iki dakikada bir) tekrarlanan bu denemenin sonucunda (bir iki hafta sonra), yassı solucan ışığın yandığım görünce büzülmeye başlamış, yani ışıktan sonra elektrik sokunun geleceğini öğrenmiştir Eğitilen bu yassı solucanları öldürerek, etlerim eğitilmemiş solucanlara yediren mcconnell, eğitilmemiş solucanların, eğitilmişler gibi davrandığım hayretle gördü Bu etlerle beslenen eğitilmemiş solucanlar da ışıktan sonra elektrik sokunun geleceğin! davranışlarıyla göstermekteydiler Bu akıl almaz bir sonuçtu: Bellek nakledilmişti HYDEN'nın savma dayanarak, eğitilmiş yassı solucanlardan çıkardığı RNA özütünü (ekstraktını), eğitilmemişlere enjekte ettiğinde, sonuç yine aynıydı Eğitilmemişler ya kısa bir süre sonra ya da anında eğitilmişler gibi davranıyorlardı 1950 yıllarında yapılan bu denemenin sonucuna inananların sayışı oldukça azdı Amerika'da yayınlanan bir mizah dergisinde "Profesörünüzü Yiyiniz" başlığı altındaki bir yazı konuyu sansasyonel bir şekilde tekrar gündeme getirmiştir Bunun üzerine birçok laboratuarda yapılan denemeler, McCONNELL'in savının doğru olduğunu kanıtlamıştır Elektrik şoku ve ışıkla eğitilmiş bir Planaria birkaç parçaya ayrılırsa; bir zaman sonra her parça kendini rejenere ederek yeni bir hayvan yapar, ilginç olanı beyni taşıyan baş kısmı eski alışkanlıkları hatırlamasının yanı sıra, beyinle ilgisi olmayan kuyruk kısmından meydana gelen (yeni bir beyin oluşturan) hayvan bu engrammı, yani öğretileni hatırlayabilmektedir Demek ki bir madde bağlanmasıyla açıklanan bellek, sadece beyin hücrelerinde değil, aynı zamanda vücut hücrelerinde de oluşmuştur
Eğer bellek RNA şeklinde ya da RNA aracılığıyla bağlanıyorsa, ribonukleaz enzimi ile (yalnız RNA'yı temel taşlarına kadar parçalar, diğer bileşiklere etkisi yoktur) bu engrammı bozmak mümkün olacaktır Nitekim parçalanmış hayvanlar ribo-nukleazlı bir suda yetiştirilirse beyin kısmım taşıyan parçanın belleğini yitirmediği; diğer kısımdan gelişen hayvanların eski koşullanmayı hatırlayamadığı görülmüştür Keza vücut içerisine enjekte edilen RN-az (ribonukleaz) da aynı etkiyi gösterir Bu, belleğin RNA aracılığıyla saklandığım göstermekle beraber tam kanıtlayamaz Çünkü RN-az sadece bellekle ilgili RNA'yı değil, tüm RNA’lar ve dolayısıyla protein sentezi için gerekli olanları da parçalar Bu nedenle bellek silinmesini ya da zayıflamasını sadece RNA'ya bağlamak sakıncalı olabilir (bir protein bağı olmaması için de neden yoktur!) Bundan sonraki tartışmalar, nakledilen maddenin salt bir bellek nakli mi olduğu, yoksa var olan belleğin belirli bir doğrultuda kuvvetlendirilmesi ve düzeltilmesi şeklinde mi olduğuydu? Bu tartışmalar sürerken, 1965yılında UNGAR'ın yaptığı denemeler gündeme geldi
Belleğin Nakli
ungar, eğitilen farelerden çıkardığı RNA özütünü eğitilmemiş farelere enjekte etti Enjekte edilen fare gonk sesine tepki göstermiyordu ya da çok kısa süren bir denemeden sonra alışıyordu, ungar, sonradan elde edilen bu alışkanlığın bellek olarak naklini yeterli bulmuyordu Bu nedenle ikinci bir deneme daha yaptı Doğuştan gelen bazı özelliklerim, eğitilmek suretiyle değiştirerek bellek şeklinde nakletmeyi amaçladı Fareler doğuştan gelen bir özellikle ışıktan kaçarlar Küçük bir kafesin içerisinde birbirine geçişti iki bölme yapılmış; bölmenin biri karartılmış, diğeri aydınlık tutulmuştur Karanlık bölmedeki besin maddelerinin bulunduğu yere elektrik telleri döşenmiş ve zayıf akım verilmiştir Bir zaman sonra fareler, doğal yapılarına aykırı olmakla beraber aydınlık bölmede kalmayı tercih etmeye başlamışlardır UNGAR'a göre "karanlıktan korkma maddesi"nin RNA şeklinde beyinde bağlanmış olması gerekmektedir Nitekim eğitilmiş farelerin beyinlerinden izole edilen RNA eğitilmemiş farelere enjekte edildiğinde, tüm fareler önceden eğitilmiş gibi, yani karanlık bölmede elektrik akımının varlığından haberdarmış gibi davranmaya başlamışlardır Bu deneme ile kuşkuya meydan vermeyecek şekilde, çok özel bir durum için oluşan bellek, kimyasal olarak bir canlıdan diğer canlıya nakledilmiştir
Aynı atadan çoğalmış fareler eğitildikten sonra eterle öldürülmüş; çok hızlı ameliyatla, özel bölgelerden 1 gr kadar beyinleri alınmış ve özel yöntemlerle RNA özütleri (07 -11 mgr) yapılmıştır Vücut sıvısı içine hızlı alınsın diye bu özütler diğer farelerin karın boşluğuna enjekte edilmiştir Enjekte edilen bu farelerin aynı koşullara çok daha hızlı uyum sağladıkları görülmüştür Tam uyum görülmez; çünkü özütleme yaparken ve karın boşluğundan emilirken birçok madde yitirilmiştir Hatta, belirli bir molekül şeklinde bağlanmış bellek engrammtan bu işlemler sırasında yapısal olarak bozulmalara uğramıştır Bu öğrenme birçok yönden aynı zamanda gerçekleştirilirse;
örneğin, besinini bulurken ses, ışık, koku ve renk faktörleri ayrı ayrı öğretilirse, sonuç çok daha kuvvetli olur Çünkü her öğretim simgesi için birikmiş mikro bellek, esas belleği oluşturur ve çok şiddetli simgelerle öğrenilmiş bir bellekte ise RNA birikimi çok daha fazla olur
Japon balıklarına elektrik şoku ile bazı şeyler öğretilebilir Bu bellek aylarca saklanır Fakat eğitim sırasında ya da eğitimin hemen ardında puromycin püskürtülür ya da bu maddeyle vücut ovulursa, belleğin oluşmadığı görülecektir Çünkü puromycin bir antibiyotiktir ve protein sentezin! önler Eğitimden 1 -2 saat sonra verilecek puromycin'in belleğe herhangi bir etkisi gözlenmemiştir Burada belleğin protein şeklinde bağlandığı ve puromycin'in kısa süreli belleğin, uzun süreli bellek haline geçmesini önlediği görülür
Bu belleğin hangi maddelerden oluştuğu konusundaki tartışmalar bugüne dek gelmektedir ungar, yıllarca süren karmaşık denemeler sonucunda, aydınlığa uyum yapmak için eğitilmiş farelerden elde ettiği yeterince RNA'nın yanı sıra, kimyasal olarak saflaştırılmış ve kendi deyimiyle "S k o t o p h o b i n" Karanlıktan Korkutan Madde denen yeni bir madde daha elde etti Bu yeni madde çekirdek asidi değil, bir proteindi özünde, bu şaşılacak bir sonuç değildi; çünkü proteinin sentezi de RNA ile yapılmaktaydı Demek ki yaşanılarak öğrenilen her olay RNA yardımı ile beyinde özel bir protein bağı veya zinciri şeklinde resmediliyor ve bir iz "E n g r a m m" halinde saklanıyordu Daha sonra anımsanan olaylar, bu bağlanan moleküllerin tekrar okunması şeklindeydi ungar, bellek maddesi skotofobini laboratuarda yeniden yapmayı başarmıştır (doğal olarak amino asitlerin sırası, taşıdığı bilgiye göre, belirli bir dizilime sahiptir) Bu yapay madde farelere enjekte edildiğinde yine karanlıktan korkma ve aydınlığı sevme ortaya çıkmaktadır Eğer yapılan bu denemeler olayın açıklanmasında ilk basamaklar ise, önümüzdeki yüzyıllarda yapay belleklerin sentezlenmesi kaçınılmaz olacaktır Belleğin RNA şeklinde bağlandığına dair kanıtlar olma-sına karşın, ayrıntılı bir açıklama için daha dikkatli olmak gerekir Fakat RNA'nın bellek için gerekli olduğunu kabul ettiğimizde, belleğin evrimsel gelişiminde önemli bulgular ortaya çıkacaktır
RNA'ca insan beyninin doğumdan 40 yasma kadar zenginleştiği, 40 - 60 yaş aralığında sabit kaldığı ve 60 yaşın üstünde, gittikçe azaldığı bilinmektedir, öğrenme kapasitesi de bu RNA birikimine bir paralellik göstermektedir
Bellek, beynin bir ürünü değildi; bundan iki milyar yıl önce merkezi sinir sisteminin gelişmediği devirlerde, anılar yine bu moleküller yardımıyla maddeleşiyordu Beyin, bu yapı taşlarının bir araya toplanmasıyla oluşmuştur Bilindiği gibi, evrimde bütün zorluk bir mekanizmanın ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi yalnız zaman meselesidir, Bellek ise ta moleküler düzeyde yaratırken vardı, geliştirilmesi ise zamanla olmuştur "Yani bellek tüm beyinlerden daha eskidir" Daha önce değindiğimiz gibi beynin en alt tabakalarında yatan bu jeolojik bellek birimleri, üst beyin tarafından organize edilerek birey için en iyi şekilde kullanılmasına çalışılır Diğer ruhsal davranışlarımızı da aynı şekilde açıklamak için elimizde kanıt yok! Fakat aynı düşünce sistemi içerisinde, her ruhsal davranışın, ilkel birimler şeklinde, moleküler yaratılışa kadar uzanacağı ve bu alt birimlerin büyük beyin tarafından organize edilmek suretiyle daha karmaşık yapıların ortaya çıktığı savunulabilir Bu, ruh denen kavramın ayrı bir güç gibi düşünülmesin! ve metabiyolojik olarak açıklanmasını ortadan kaldıracak bir savdır
TRANSDUKSiYONUN EVRİMDEKİ ÖNEMİ
Bilgi ve bellek her zaman yaşanılarak kazanılmayabilir; insanda bilgi alış-verişi bunun tipik örneğidir Hayvanlarda, sözle ve diğer iletişim (komünikasyon) araçlarıyla bilgi ve bellek aktarımı, yüksek organizasyonlu hayvanların bir kısmı hariç hemen hemen yok gibidir Bazı davranışlar atalarının eğitimiyle kazanılır Fakat canlılar arasında kazanılmış deneyimlerin maddesel olarak nakledilmesi geçmişte ve şimdi yapılmış mıdır? Bunun açıklamasın! yapmadan önce bazı araştırmaları gözden geçirmemiz gerekmektedir
G anderson, 1970 yılında, evrimde devrim yapacak ve bizim ruhbilimimizi kökünden sarsacak bir araştırmayı gerçekleştirdi "Viral Transduksiyon == Virüsle Taşınma"nın evrimsel açıdan ne denli önemli olduğunu buldu Virüslerin ancak canlı hücrelerde çoğalabileceğini biliyoruz Virüs girdiği hücreye, çok defa, kendi kalıtsal materyalini bağlayarak, hücrenin sentezleme programım bozar ve virüsü oluşturacak moleküllerin sentezinin yapılmasını sağlar Meydana gelen yeni virüsler diğer hücrelere girerek çoğalmalarına devam ederler (virüslere bkz !) 1958 yılında Amerikalı biyolog joshua lederberg, 1952 yılında gerçekleştirdiği bir çalışmadan dolayı Nobel aldı Çalışmanın özeti şuydu: Virüsler bir hücreden diğer hücreye geçerken, önce bulunduğu ve çoğaldığı hücrenin kalıtsal materyalinden (DNA parçaların-dan) bir kısmım da sürükleyerek götürebiliyordu Bu olaya "Transduksiyon" denir Daha sonra yapılan ayrıntılı çalışmalarda, taşınan bu parçaların oldukça uzun olabileceği 3, 4 ve hatta 5 komple genin bu şekilde taşınabileceği saptanmıştır
anderson, 1970 yılında bu çalışmalara dayanarak dünyadaki canlı türleri arasında, kalıtsal deneyimlerin, virüsler aracılığıyla birbirlerine nakledilmelerinin, evrimde küçümsenemeyecek bir mekanizma olduğunu ileriye sürdü Bunun anlamı şudur:
Dünyadaki sayısız denebilecek canlıda meydana gelecek bir kalıtsal değişiklik, bir buluş, bir gelişim, er veya geç diğer canlılar tarafından kopya edilecektir Bu açıklama araştırıcıların gözlerindeki perdeyi kaldırdı Dünyadaki tüm canlıların neden aynı genetik kodu kullandıkları aydınlandı Birinde mutasyon-seleksiyon mekanizmasına göre meydana gelen bir yenilik, ortak alfabeyi kullanan diğer canlılar tarafından da kullanılabilecektir Böylece bir virüs tarafından saldırıya uğrayan hücre (eğer virüse karşı tam bir savunma mekanizmasına sahipse), o virüs tarafından getirilen DNA parçasın kendi amacı için deneme olanağım bulur Belirli bir tür organizmada kalıtsal olarak meydana gelecek ilerleme veya değişiklik, böylece diğer tüm canlıların emrine sunulabilecektir Madde değişimi için kullanılan binlerce enzimin takası ve evrensel kullanımı da bu şekilde açıklanabilir Fakat en büyük yardımı, evrimdeki gelişimlerin açıklanmasındadır öyle ki, canlılığın ortaya çıkışından bugüne dek geçen 3 milyar yıl, bu denli gelişim ve dallanma için az bir zaman olarak kabul ediliyordu Mutasyon-seleksiyon mekanizmasının rastlantılara bağlı olarak birhücreliden çok hücreliye, su yaşamından kara yaşamına geçmesi ve insana kadar gelişmesi çok daha uzun bir zamana gereksinme gösterir Çünkü ilkel bir canlı türünün ve döllerinin değişimiyle (rastlantılarla) bu denli gelişmiş bir canlı türünün ortaya çıkması çok büyük bir olasılığı gerektirmektedir Bu da bazı kuşkuların ortaya çıkmasına neden olmaktadır Halbuki herhangi bir canlı türünde ve bir türün herhangi bir bireyinde meydana gelecek evrimsel (kalıtsal) ilerleme veya değişim, yukarıda anlatılan şekilde diğer canlı türüne aktarılabiliyorsa ve bu yenilik belirli ölçüde tüm canlıların hizmetine sunulabiliyorsa, o zaman evrimsel değişimde çok büyük sıçramalar görülecektir Bu da bu kısa süre içerisinde neden bu kadar dallanma ve ilerlemenin ortaya çıktığım açıklayabilir Çünkü dünyadaki herhangi bir canlıya (sayısız denecek kadar birey vardır denilebilir tesadüfen rastlayan yenilik diğerlerine aktarılabiliyordu Yani bugün bizde hastalık yapan virüslerin akrabaları (hastalık yapmayanları), insanın bu denli karmaşık olmasın! ve gelişmesin! sağlayan en büyük faktör olarak varsayılmaktadır
SOYUT DÜŞÜNCEYE GEÇİŞ
insanın en büyük özelliklerinden biri de soyut düşünebilmesidir Soyut düşün-meye (abstraksiyon) ulaştıkça içgüdülerimizi daha etkin olarak kontrol altına almaya başlıyoruz Fakat uyarının çok güçlü olduğu durumlarda bu soyut düşünme yitirilebilir (kızdığımızda, korktuğumuzda ve eşeysel olarak uyarıldığımızda vs) Bu konuda en ilginç araştırma Freiburg'lu biyolog bernhard hassenstein'o aittir Kafesin içerisinde eğitilmiş bir kuş, bakıcısının elinden besinim' almakta, özellikle un kurtlarım büyük bir iştahla yemektedir Bakıcı, kafesin kapışım açmakta ve kapının tam karşı-sına (aksi taratma) gelen kısımdaki tef örgünün önünde, elinde bulunan un kurtlarım kafese doğru uzatmaktadır Kuş, bu un kurtlarına ulaşmak için tel örgüyü zorlamakta veya yırtmaya çalışmaktadır Fakat açık kapıdan çıkıp bekçiye ulaşmayı becerememektedir Bakıcı elindeki kurtlarla birlikte tel örgüden yavaş yavaş uzaklaşmaya baslarsa, belirli bir uzaklıktan sonra, kuş, açık kapıdan çıkıp kurtlara ulaşabilmeyi düşünebilmektedir Bu deneme çeşitli defalar tekrarlanmış, her defasında aynı sonuçlar alınmıştır Sonuç ilginçtir: Kuvvetli uyarı, kuşta, bir an önce besine ulaşma içgüdüsünü uyandırmakta ve bu içgüdü o denli güçlü olmaktadır ki, kuş daha önce öğrendiği, uçarak ve açık kapıdan çıkarak besine ulaşma deneyimini kullanamamaktadır Bakıcı yavaş yavaş kafesten uzaklaştığında uyan devam etmekte; fakat gittikçe zayıflamaktadır Belirli bir uzaklığa, yani zayıflığa ulaştığında,kuş, içgüdüsünün etkisinden kurtularak, deneyimle öğrendiği yolu kullanmaya başlamaktadır Kızdığımızda, korktuğumuzda ve eşeysel olarak uyarıldığımızda, davranışlarımızın bir çeşit mantıksal çizginin dışarısına çıkması bu nedenledir Gelişmişliğin derecesi bu içgüdülerin büyük beynin kontrolü altında kullanılması (baskısı) demektir Soyut düşünme ise içgüdülerin azaldığı ölçüde evrimleşerek gelişmiştir Bu da çevre etkilerinin düşünce sistemimiz üzerindeki baskısı kalktığı oranda gerçekleşebilir Kitabın basında değindiğimiz gibi "beş duyunun dışında düşünme, gerçek düşünmedir" sözcüğü bu anlamda kullanılmıştır Soyut düşünene "Benliğin" ortaya çıkmasını sağlar; çünkü çevreden soyutlanmaya başlamıştır Benlik ise belleğin, öğrenme yeteneğinin, bilincin (şuurun), deneyimlerin takasının, fantezisinin ve soyut düşünmenin bir kompleksi olarak ortaya çıkmaktadır Sonuç olarak çevremizdeki cisimleri şekillendirebilme yeteneğin! kazandık Bu konuşmanın ilk adımıdır Daha sonra da konuşmayı harflerle şekillendirdik