Beyin ve bilgisayarlar benzer bir devre yapısına sahiptir. Bu sistemde sinyaller sinapslar yoluyla beyindeki spesifik hedeflere (sinir hücrelerine) taşınırlar (noktadan-noktaya korunmuş sistem). Global koruma sistemi ise sadece beyinde mevcuttur. Bir kısım hücrelerden çıkan lifler dağılarak beyinin değişik bölgelerine gider. Global koruma sistemi biyo-sinyal molekülleri olarak biyojenik aminler içermektedir. Bunlar psikiyatrik bozukluklar ile yakından ilişkili olan, asetilkolin (Ach), serotonin (5-HT), katekolaminler (dopamin, noradrenalin, adrenalin) gibi moleküllerdir.
Biyojenik aminlerin nöron iletimi yanı sıra, gelişim sırasında diferansiyasyon rolü olduğu da gösterilmiştir. İlk kez Lauder ve ark, 5-HT’nin nörogenezi düzenlediğini göstermişlerdir. 5-HT’nin Helizomda sinaptogenez veya dendrogenezi inhibe ettiği gösterilmiştir. Bunun yanında embriyonik serebral kortekste in-vitro ortamda, 5-HT’nin sinaps formasyonunu hızlandırmaktadır. İn-vitro gelişmekte olan sinir sistemi ortamında, dopaminin hem inhibe edici hem de hızlandırıcı etkileri olduğu da gösterilmiştir. Noradrenalinin visio-kortikal plastisite açısından arttırıcı rolü ortaya konulmuştur.
Her ne kadar daha önceki çalışmalar in-vitro olsa da yapmış olduğumuz bir dizi çalışmada, biyojenik aminlerin gelişmekte olan ve gelişmiş hayvan sinir sisteminin büyük bir bölümünde, sinaps formasyonu ve sürekliliğinin sağlanmasında rol aldığı gösterilmiştir. Biyojenik aminlerin sinapslar üzerindeki trofik rolü, mental retardasyon ve gelişim bozukluklarının etiyolojilerinin anlaşılması açısından yeni ufuklar açacaktır.
Gelişimin kritik evrelerinde 5-HT’nin geçici yükselmesi
Sinir sisteminde 5-HT üzerine yaptığımız çalışmaların başlangıcında, tavuk spinal kordunda 5-HT liflerinde gelişimsel değişiklikler saptanmıştır. 5-HT spesifik antikorlar kullanarak, 5-HT pozitif lif densitelerinde embriyonik 8nci gün itibariyle lineer bir artış gösterilmiştir. Bu artış, yumurtadan çıktıktan sonraki birinci haftada en üst düzeylerine ulaşmakta olup, daha sonraları yetişkin düzeylerine düşmektedir.
5-HT liflerindeki bu tür bir geçici artış aynı zamanda rodentlerde de gösterilmiştir. Yakın zamanlı bir çalışmada 5-HT liflerinin, raphe nükleustan çıkanlar ile aynıları olmadığını göstermiştir. 5-HT lifleri tarafından salgılanan 5-HT, geçici 5-HT transportır üreten talomokortikal lifler tarafından ödünç alınmaktadır. Bahsedilmiş olan bu geçici 5-HT yükselmesi talomokortikal liflerde gerçekleşmektedir. Ödünç alınan nörotransmiterin talomokortikal ilişkilerin diferansiyasyonunda trofik rol oynadığı ileri sürülmektedir.
Biyojenik aminlerin nöron iletimi yanı sıra, gelişim sırasında diferansiyasyon rolü olduğu da gösterilmiştir. İlk kez Lauder ve ark, 5-HT’nin nörogenezi düzenlediğini göstermişlerdir. 5-HT’nin Helizomda sinaptogenez veya dendrogenezi inhibe ettiği gösterilmiştir. Bunun yanında embriyonik serebral kortekste in-vitro ortamda, 5-HT’nin sinaps formasyonunu hızlandırmaktadır. İn-vitro gelişmekte olan sinir sistemi ortamında, dopaminin hem inhibe edici hem de hızlandırıcı etkileri olduğu da gösterilmiştir. Noradrenalinin visio-kortikal plastisite açısından arttırıcı rolü ortaya konulmuştur.
Her ne kadar daha önceki çalışmalar in-vitro olsa da yapmış olduğumuz bir dizi çalışmada, biyojenik aminlerin gelişmekte olan ve gelişmiş hayvan sinir sisteminin büyük bir bölümünde, sinaps formasyonu ve sürekliliğinin sağlanmasında rol aldığı gösterilmiştir. Biyojenik aminlerin sinapslar üzerindeki trofik rolü, mental retardasyon ve gelişim bozukluklarının etiyolojilerinin anlaşılması açısından yeni ufuklar açacaktır.
Gelişimin kritik evrelerinde 5-HT’nin geçici yükselmesi
Sinir sisteminde 5-HT üzerine yaptığımız çalışmaların başlangıcında, tavuk spinal kordunda 5-HT liflerinde gelişimsel değişiklikler saptanmıştır. 5-HT spesifik antikorlar kullanarak, 5-HT pozitif lif densitelerinde embriyonik 8nci gün itibariyle lineer bir artış gösterilmiştir. Bu artış, yumurtadan çıktıktan sonraki birinci haftada en üst düzeylerine ulaşmakta olup, daha sonraları yetişkin düzeylerine düşmektedir.
5-HT liflerindeki bu tür bir geçici artış aynı zamanda rodentlerde de gösterilmiştir. Yakın zamanlı bir çalışmada 5-HT liflerinin, raphe nükleustan çıkanlar ile aynıları olmadığını göstermiştir. 5-HT lifleri tarafından salgılanan 5-HT, geçici 5-HT transportır üreten talomokortikal lifler tarafından ödünç alınmaktadır. Bahsedilmiş olan bu geçici 5-HT yükselmesi talomokortikal liflerde gerçekleşmektedir. Ödünç alınan nörotransmiterin talomokortikal ilişkilerin diferansiyasyonunda trofik rol oynadığı ileri sürülmektedir.