Davranış ve Nörogenetik

 Beyza Gülçin Eracun - Moleküler Biyoloji ve Genetik –  Haliç Üniversitesi

  Davranış bir canlının dış ve iç uyarılara karşı verdiği tepkidir. Nörogenetik ise nörolojik hastalıklara neden olan çeşitli genetik değişimleri ve nedenlerini inceleyen bir alandır.

  1900'lerde davranış psikologların incelediği alanlar arasına girmekteydi. O yıllarda psikologlar davranışı doğuştan gelen ve koşullandırılmış olarak iki gruba ayırmaktaydılar. Doğuştan gelen davranışlar bireyde doğumdan itibaren gözlemlenebilen davranış biçimidir. Bunlara refleksler örnek verilebilir. Koşullandırılmış davranışlar ise zaman içerisinde tecrübeler ile öğrenilir. O yıllarda içerisinde psikologlar koşullandırılmış davranışlar üzerinde yalnızca çevresel etkilerin rol oynadığı ve bireyin genetik kodlarının etkili olmadığı kanısındaydılar. 19. Yüzyılda ilk kez Francis Galton davranışta genlerin etkisini incelemiştir. Böylelikle Davranış üzerindeki düşünceler yanlış bir şekilde yalnızca genlerin etkisi ve yalnızca çevrenin etkisi olmak üzere ikiye ayrıldı.

  Fakat çoğunuzun da bildiği gibi bu karşıt düşünce tarzı oldukça yanlıştır ve Davranış üzerinde hem bireyin genetik kodlarının hem de bulunduğu çevrenin etkisi vardır. Günümüzde çeşitli davranışların hem çeşitli genlerin ürünleri hem de çevre ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Bireyin taşıdığı genetik bilgiler, bir davranışı oluşturmak ve devamını sağlamak için zihinsel yeteneği, biyolojik temelleri veya her ikisini de sağlamaktadır. Aynı zamanda çevrenin davranış üzerindeki etkisini de sınırlandırmaktadır.

  Bazı davranışların çeşitli genlerle ilişkisi olduğunun kanıtı farklı çalışmalar ile kanıtlanmıştır. Tüm çalışmaların odak noktası çevreyi algılaması, algıladığı bilgileri işlemesi ve ardından davranışı başlatması nedeniyle merkezi sinir sistemidir. Bu nedenle öncelikle merkezi sinir sistemi yapılarını inceleyelim.

Merkezi Sinir Sistemi

Şekil 1: Merkezi Sinir sistemi ve sinir hücreleri

  Merkezi sinir sisteminin (MSS) uyarıları algıladığını, aldığı bilgileri işlediğini ve bunlara bağlı olarak davranışların oluşmasına neden olduğunu daha önceden söylemiştim. Aynı zamanda MSS davranışlarla ve diğer olaylarla ilgileri tecrübeleri anı olarak saklamaktadır. Ana merkezi sinir sistemi çoğu omurgalıda beyin ve omurilikten, çevresel sinir sistemi ise MSS’den çıkan sinirlerden oluşmaktadır.

MSS Nöronlar (sinir hücreleri) olarak isimlendirilen birçok hücreden meydana gelmektedir.

Şekil 2: Bir nöron yapısı (Klug E. S. ve ark. (2020)).

Bir sinir hücresinin hücre gövdesinde çekirdeği ve gelen sinyalleri almasına ardından da iletmesine yardımcı olacak dendrit ve akson adında iki uzantısı bulunmaktadır. Aksonların ucunda nörotransmitter molekülleri ile dolu bir çok kesecik bulunmaktadır  Dendrit gelen elektriksel akım şeklindeki sinyalleri (bu sinyaller impulslar olarak isimlendirilmektedir.) alır. Daha sonra impulslar hücre boyunca ilerlerler ve akson uçlarına gelirler. Bu iletim sırasında akımın yayılımı ve taşınması sodyum ve potasyum iyonlarının plazma zarının diğer tarafına taşınmasıyla gerçekleştirilir. İyonların hareketiyle zar depolarize olur ve bu olay zarın elektriksel potansiyelindeki değişikliklerin ölçülmesi sayesinde izlenebilir. Akson uçlarında bulunan nörotransmitterler gelen impulsların etkisiyle sinapslara bırakılır.

Şekil 3: Bağlantılı sinir hücreleri.

Sinir hücreleri tek başlarına çalışmak yerine işlevsel gruplar olarak çalışmaktadırlar. Nöron grupların işlevleri ve kapasitelerini sinaptik bağlantıların motifleri dolayısıyla sinapslar tarafından belirlenmektedir.,

Bir nöronun dendriti ile diğer bir nöronun aksonu arasında bulunan sinapslar, nöron grupları boyunca bilginin aktarılmasını sağlayan önemli bölgelerdir. Sinapsa doğru akım gönderen nöronlar presinaptik nöron, sinapstan gelen akımı alan ve uzağa gönderen nöronlar ise postsinaptik nöron olarak adlandırılmaktadır. İki nöron arasındaki sıvı dolu alan sinaptik boşluk olarak adlandırılmaktadır. Akson ucunda bulunan nörotransmitterler implus geldiğinde sinaptik boşluğa salınırlar ve ardından postsinaptik nöronun dendritinde bulunan özgül reseptörlerine bağlanırlar. Reseptörlerde oluşan değişimler postsinaptik nöronda sinir akımının oluşmasına neden olur

Şekil 4: Nörotranmitterlerin sinaptik boşluğa salınımı ve postsinaptik nöronda bulunan reseptörlerine bağlanmaları.

Reseptörler nörotransmitterler bağlı olduğu sürece sinir akımı oluşmaya devam eder. Sinir akımının sonlanması, nörotransmitterlerin enzimatik yıkımı, sinaps dışında difüzyonu ya da yeniden alınmalarıyla gerçekleşmektedir. Çeşitli kimyasallar nörotransmitter olarak görev almaktadır. Bu kimyasallardan bazıları tablo 1’de verilmişti. Bu kimyasalların ve diğer birçoğunun kendine özgül reseptörleri bulunmaktadır.

Tablo 1: Bazı Nörotransmitterler.

Asetilkolin (Ach) Aminler	Amino Asitler	Peptidler	Gazlar Ve Lipidler
Norepinefrin	GABA	Endorfinler	Nitrik Oksit (NO)
Dopamin	Glutamat	Takikininler	Karbon Monoksit (CO)
Serotonin	Glisin	Somatostakinin ve Kolesistokinin	Endokanabinoidler

 

Şekil 5: Sinir akımının sinaplar aracılığıyla iletimi (Klug E. S. ve ark. (2020)).

Sinapsların da etkisiyle gruplar haline gelen nöronlardan oluşan devreler ayrışım yapan devreler ve birleşme yapan devreler olarak iki gruba ayrılmaktadır. Ayrışım yapan devreler bir presinaptik nörondan sinaplar aracılığıyla sinyal alır ve ardından bu sinyali başka birçok nörona iletir.

Şekil 7: Birleşme yapan nöron devreleri (Klug E. S. ve ark. (2020)).

Bir bireyin normal davranış sergileyebilmesi için sinaps yapısının ve işlevinin korunması oldukça önemlidir. Yapılan çalışmalar sonucunda Sinaps oluşumunda görevli çeşitli genlerde meydana gelen mutasyonların birçok kalıtımsal hastalıklara neden olduğu gözlemlenmiştir (Şekil 8). Bu hastalıklara ek olarak uyuşturucu kullanımı ve bağımlılık gibi davranış bozukluklarının bu genlerde meydana gelen mutasyonlar ile oluşabileceği ortaya çıkarılmıştır

Şekil 8: Sinaps oluşumunda görevli genlerde meydana gelen çeşitli mutasyonlar sonucunda oluşan hastalıklardan bazıları (Klug E. S. ve ark. (2020)).

Gen Mutasyonlarının Saldırgan Davranışlara Etkisi

1993 yılında yapılan bir çalışma sırasında incelenen bir ailenin üyelerinin bazılarında, nörotransmitterlerin yıkımında görevli monoamin oksidaz tip A (MOA) enzimini kodlayan gene yakın bulunan bir gende gerçekleşen mutasyon sonucunda bu enzimin işlevsiz olarak kodlandığı gözlemlenmiştir. İşlevsiz enzim nörotransmitterleri gereken zamanlarda reseptörlerden temizleyememiştir. Bunun sonucunda mutant MAOA aleli taşıyan aile bireylerinin bıçakla yaralama, öfke ve tecavüz girişimi gibi saldırgan davranışlara yatkın olduğu gözlemlenmiştir.

Referanslar

·         Klug E. S., Cummings M.R., Spancer C.A., Palladino M.A., Killian D. (2020) Genetik Kavramlar (11. basım), Palme Yayınları. Ankara.

·         Engin A. O., Calapoğlu M., Seven M. A., Yörük A. K. (2008). Davranışlarımızın Genetik ve Çevresel Boyutları, Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Cilt:1 Sayı:2 Sayfa: 37-56

https://dergipark.org.tr/en/pub/kujs/issue/30854/337762 (Erişim Tarihi: 13.05.2022)

·         Koz M., Gelir E., Ersöz G. (2020) Fizyoloji Ders Kitabı (9. Basım), Nobel Akademik yayıncılık. Ankara.