Beyin hastalıklarının önemli bir kısmı, nöronlar arasındaki iletişimi sağlayan sinir devrelerinde oluşan bozulmalardan kaynaklanıyor. Parkinson, epilepsi ve şizofreni gibi rahatsızlıklarda temel sorun, hücreler arası sinyal aktarımının sağlıklı şekilde sürdürülememesi olarak gösteriliyor. Bugüne kadar uygulanan ilaç tedavileri ve elektriksel yöntemler geniş sinir ağlarını etkilediği için hedeflenen bölge üzerinde istenen hassasiyeti sağlayamıyordu. Bu alanda çalışma yürüten Duke Üniversitesi araştırmacıları, hasarlı sinir bağlantılarının çevresinden yeni iletişim yolları oluşturabilen bir teknoloji geliştirdi. “LinCx” adı verilen sistemin, nörolojik hastalıkların tedavisinde farklı bir yaklaşım sunabileceği belirtiliyor.
Nature dergisinde yayımlanan çalışmada, LinCx’in hasarlı sinapsları doğrudan onarmak yerine sorunlu bölgenin etrafından alternatif bir biyolojik bağlantı hattı kurduğu aktarıldı. Bu yöntemle beynin mevcut yapısına müdahale en aza indirilerek seçilmiş nöronlar arasında yapay elektriksel bağlantılar oluşturulabiliyor.
Hücresel Hassasiyetle Yeni Bağlantılar
Araştırmanın başında yer alan psikiyatri ve nörobilim profesörü Kafui Dzirasa, geliştirilen sistemin beyin devrelerini hücresel düzeyde düzenleme imkânı sunduğunu ifade etti. Mevcut tedavi yöntemlerinin geniş hücre gruplarını etkilediğini belirten ekip, LinCx ile yalnızca belirli nöronlar arasında kontrollü bağlantılar kurulabildiğini bildirdi.
Sistemin geliştirilmesinde balıklarda doğal olarak bulunan ve elektriksel sinaps oluşturan özel proteinlerden yararlanıldı. Bu proteinler genetik olarak yeniden tasarlanarak yalnızca kendi eşleşmeleriyle bağlantı kurabilecek hale getirildi. Böylece beyindeki doğal proteinlerle kontrolsüz etkileşim riski azaltıldı.
LinCx teknolojisi hem solucanlar hem de fareler üzerinde test edildi. Deneylerde oluşturulan yapay bağlantıların sinir devrelerinin işleyişini değiştirdiği gözlendi. Solucanlarda sıcaklık tercihinin değiştiği, farelerde ise stres tepkileri ve sosyal davranışlarla ilişkili beyin aktivitelerinde farklılıklar ortaya çıktığı bildirildi.
Araştırmacılar, bir sonraki aşamada teknolojinin genetik bozukluklara bağlı sinaptik sorunları telafi edip edemeyeceğini inceleyecek. LinCx’in ilerleyen süreçte depresyon, otizm spektrum bozuklukları, şizofreni ve Parkinson gibi hastalıklarda yeni tedavi yaklaşımlarına zemin hazırlayabileceği değerlendiriliyor.
