belle in ya lanması - wordpress.com · 2011. 11. 23. · belleğin yaşlanması-matematik...
TRANSCRIPT
Belle!in Ya"lanması#Yenili!e Kar"ı A"inalık#
$. Hakan Gürvit #$Ü, $stanbul Tıp Fakültesi#
Nöroloji ABD #Davranı" Nörolojisi ve Hareket Bozuklukları Birimi#
Bellek: Kısa Tarihçe - 19. Yüzyıl #
! “Bellek bozuklukları belle!in normal i"levselli!inin yapı ve organizasyonuna ı"ık tutabilir” (Ribot 1881, Winslow 1861) #
! Lokalizasyonculuk: “Algısal-motor i"levler lokalizedir, bellek galiba de!il”#! Bilateral MTL yumu"aması sonrası amnestik 60 ya"ında erkek (Bechterew
1900) #
! Holizm: “Korteks bellek i"levselli!ine e"it katkıda bulunur” (Lashley 1929) #
Bellek: Kısa Tarihçe - 20. Yüzyıl #
! Vasküler olaylar sonrası bilateral MTL hasarlı amnestik hastalar (Grunthal 1939, Glees ve Griffith 1952) #
! “Bellek deposu kortekste da!ınıktır, fakat farklı bölgeler belle!in farklı atıflarını depolar” (Hebb 1949) #
! 1950‘ler ortaları: “bellek da!ıtılmı" olsa da algısal ve di!er zihinsel i"levlerle içiçedir ve hiç bir beyin bölgesi sadece bellek i"levleriyle özelle"mıs de!ildir” #
H.M. (Henry Gustav Molaison - 1926-2008) #
! Scoville 1954, Scoville ve Milner 1957, Corkin 1997 #
! Çok a!ır anterograd, 11 yıllık retrograd amnezi #
! Algısal ve di!er kognitif i"levler korunmu"#
! Dünyaya ili"kin gerçeklerin bilgisi korunuyor#
! Anlık belle!i korunmu"#
! Yeni motor yetenekler ö!renebiliyor#
Amnezi $li"kili Nöral Yapılar: MTL #
! R.B. (Zola-Morgan 1986) #
! 52 y., E; koroner by-pass sonrası anoksik hasar#
! $zole anterograd amnezi (H.M.‘den hafif) #
! CA1’e sınırlı bilateral hasar#
! G.D. (Rempel-Clower 1996) #
! R.B. ile aynı klinik, aynı hasar#
! L.M. ve W.H. (Rempel-Clower 1996) #
! Amnezi "iddeti: H.M. > R.B.-G.D. > L.M.-W.H.#
! Tüm CA’lar ve dentat girus (DG) ile kısmi entorhinal kortex (ECx) #
Amnezi $li"kili Nöral Yapılar: X-MTL #
! Diansefalik amnezi #
! Korsakoff amnestik durum (Victor 1989) #
! Mamiller cisimcikler ve thalamik MD çekirdek#
! Thalamik enfarktlar (von Cramon 1985, Bogousslavsky 1988) #
! Anterior grup ve MD çekirdekler #
! Retrosplenial amnezi (Valenstein 1987) #
! RS girusu tutan AVM #
Nöropsikolojik Terminoloji#• Bellek = Açık (explicit) + Örtük (implicit) bellek#
• Açık bellek = Episodik (otobiyografik) + Semantik bellek#
• Episodik bellek = Yakın (recent) + Uzak (remote) bellek#
• Yakın bellek = Kısa süreli (short-term) + Uzun süreli (long-term) bellek#
• Kısa süreli bellek = Anlık (immediate) + Çalı"ma (working) bellek#
• Uzun süreli bellek = Gecikmeli serbest hatırlama (delayed free-recall) + Gecikmeli tanıma (delayed recognition) #
• Gecikmeli tanıma = Ba!lamsal hatırlama (recollection) + A"inalık (familiarity) #
Bellek Biçimleri#
Bellek #
Bilinçli# Bilinçdı"ı #
Episodik # Semantik # Yetenek / #Alı"kanlık# Hazırlama# Emosyonel #
Temporal#neokorteks#
Striatum / #Cerebellum# Neokorteks# Amygdala / #
Vm-Prefrontal #
Çalı"ma belle!i#
Dl-Prefrontal #Yakın bellek #(Anterograd) #
Uzak bellek #(Retrograd) #
Limbik #
Neokorteks#
Nöroanatomik Terminoloji#
• Hippokampus = Cornu Ammonis (CA1+CA2+CA3) #
• Hippokampal formasyon = ECx+DG+CA+Sub#
• MTL = HF+PRCx+PHG+Amy#
• Papez devresi = HF+CM+aTh+pCG+RSG #
• Limbik sistem = PD+Amy+nAcc#
!"#$%&#'()*+%,-(.*/,01(.*23%,4(
562,#6$#'(7#""%'0+"01(06&(8#&*,(90"*:(;#,'/#2$(
( ( ( ((
( ( ((
( ( ( ( ( ((
( ( ( ((
( ( ( ((
( ( ( ( ( ( ((
( ( ( ( ( ((
!62%,<#601(;=( >*6202*(?-,/$(
"*,@%,062("02<30-(
;AB(
)%$$-(CD,*$(
;AE
F'<0G*,('%1102*,01$(
F/D#'/1/+(
)0+#110,-(D%&-(
C+D,#0H@%,6#=(
9%$2*,#%,((
;#6?/102*(
+0+#11%H2<010+#'(2,0'2/$(
A62*,#%,(
I<010+/$(
JF(
K#,/$(
562,#6$#'(7#""%'0+"01(;#,'/#2,-(
!;55(
!;555(
!;LHL5
(
PRCx#BA 35, 36 #
Dentate gyrus#
CA3 #
CA1 #Subiculum#
9*,@%,062((
"02<30-(
)%$$-(CD,*$(
F'<0G*,((
'%1102*,01$(
A/2%H0$$%'#0MN*(
CD,*$(
PHG #TF, TH #
PG #
TE, TEO#
CA3 vs. CA1 #
Jones ve Hughes. TINS Oct 2011 #
9,*H>*+*6M0(F20?*$(%@(A1:<*#+*,O$(>#$*0$*(
06&(A>H2-"*(>*+*6M0(
P Q*6#?6($*6*$'*62(@%,?*R/16*$$(SQFTUV(T%,?*R/1(*1&*,1#*$(3<%(
&%(6%2(",%?,*$$(#62%(&*+*6M0(
P A?*H0$$%'#02*&(+*+%,-(#+"0#,+*62(SAA)5UV(A("*,$%6(0?*&(
%N*,(WX(3#2<($/DY*'MN*(+*+%,-('%+"10#62$(06&(0(@%,+01(
+*+%,-("*,@%,+06'*(3<#'<(#$(EF>(1%3*,(2<06(2<02(%@(2<*(
6%,+0MN*(+*06(%@(2<*(-%/6?(0&/12$Z(
P )#1&('%?6#MN*(#+"0#,+*62(S);5UV([DY*'MN*(*N#&*6'*(%@(
+*+%,-(#+"0#,+*62(0$('%+"0,*&(2%(0?*(6%,+$\(6%(@/6'M%601(
#+"0#,+*62B(
P >*+*6M0V()/1M"1*('%?6#MN*(&*C'#2$(3#2<(06(0+6*$M'('%,*(
#62*,@*,#6?(3#2<(A>]O$(
E
^,01(E_`Z(Z
.5A(E_a`( B
9*2*,$*6(*2(01b(ZXXE(
EX( _X(WX(BX( cX( aX(`X(dX(ZX(X(
7*012<-(
A?#6?(
A?*H(
A$$%'#02*&(
)*+%,-((
5+"0#,+*62(
SAA)5U(
)#1&(
;%?6#MN*(
5+"0#,+*62(
S);5U(
)#1&(
>*+*6M0(
)%&*,02*(
>*+*6M0(
F*N*,*(
>*+*6M0(
A$('%+"0,*&(2%(
-%/6?(0&/12$(
5$%102*&\(6%(@/6'M%601(#+"0#,+*62(
9,%+#6*62(0+%6?(+/1M"1*('%?6#MN*((
&*C'#2$\(3#2<(@/6'M%601(#+"0'2(
F*N*,*(3#2<(#620'2(D0$#'(A>]’$(
F*N*,*\(2%2011-(&*"*6&*62(
F"0M01(>#$2,#D/M%6(%@(.TI(902<%1%?-(#6(A>(
)*$/10+(ZXXX(
F"0M%HI*+"%,01(>#$2,#D/M%6(%@(.TI(902<%1%?-(#6(A>(
7#?<(.*%'%,M'01(
S$*N*,*(A>U(
]%3((
.*%'%,M'01(
SN0,#0D1*(A>U(
7#?<(]#+D#'(
S);5U(
]%3(]#+D#'(
S.%,+01e(
AA)5U(
I#+*(
!62%,<#601(
]#+D#'(
90,01#+D#'( 9,*@,%6201(
FIF\(#9](
f6#+%&01(A$$(
9,#+0,-(FH)(
F"0'*(
gggg(
ggg(
gg(
g(
ggg(
gg(
gg(
g(
g(
g(
)H)()*$/10+(ZXXX(
Braak-Braak. NeurAging 1995 I-II III-IV V VI
!"#$%&#'()*+%,-(.*23%,4(06&(A>(
P 9,%?,*$$#%6(%@(.TI("02<%1%?-(2,06$$#60"M'011-(&#$,/"2$(#62,#6$#'(06&(3#&*,(90"*:('#,'/#2$(06&(#6N%1N*+*62(%@(6/'1*/$(D0$01#$(%@()*-6*,2(#$(%6*(%@(2<*(
*0,1#*$2(@*02/,*$(%@(A>b(
P EX`(0/2%"$-('0$*$V(.TI("02<%1%?-(3#2<#6(2<*(<#""%'0+"01('#,'/#2,-(+0-('%6$M2/2*(
06(0602%+#'01($/D$2,02*(%@('1#6#'011-(N*,#C0D1*(+*+%,-(&-$@/6'M%6(#6(A>(SI<01(*2(01b(
!="(.*/,%1(ZXXXU(
P A6()J5(N%1/+*2,#'($2/&-(&*+%6$2,02*&(2<02(E`(+#1&(A>('0$*$\(D/2(6%2(ZX(*0'<();5\(
AA)5(06&(6%,+01($/DY*'2$(<0N*(02,%"<#*&(@%,6#'*$(06&(+0+#110,-(D%&#*$(S;%"*6<0N*,(
*2(01b(9$-'<(J*$V(.*/,%#+0?#6?(ZXX`U(
P ]#+D#'(062*,#%,(2<010+#'(6/'1*#('0,,-(2<*(+0Y%,(.TI(D/,&*6(#6(A>(SQ,004hQ,004b(A'20(
.*/,%"02<%1(E__XU(
P )*-6*,2(6/'1*/$(&*?*6*,0M%6('%62,#D/2*$(2%(+*+%,-(&#$%,&*,(N*,-(*0,1-(#6(2<*(
'%/,$*(%@(A>(S)*$/10+b(]*0,6()*+(ZXXdU(
T>>.9H9!I(
P f61#4*(2<*('10$$#'01(0+-1%#&(D#6?(1#?06&\(95Q\(
T>>.9(D#6&$(2%(D%2<("10i/*$(06&(206?1*$((
P F%+*\(D/2(6%2(011(%@(2<*(0?*&(#6&#N#&/01$(3#2<%/2(
+*+%,-(",%D1*+$(&#$"10-(+*$#01(2*+"%,01(
T>>.9(D#6?b((
P )*$#01(2*+"%,01(T>>.9(D/,&*6(#6N*,$*1-(
'%,,*102*$(3#2<(;L]I(&*10-*&(@,**H,*'011($'%,*$(
Shin et al. Neuroimage 2008!
7-"%0'MN*(>*6202*(N$b(7-"*,0'MN*(;AB(#6(A?*&(
7#""%'0+"/$(
!;55(
!;555(
!"#$#%&
Multimodal #Association#
Cortices #
Dentate gyrus#
CA3 #
CA1 #Subiculum#
9*,@%,062((
"02<30-(
)%$$-(CD,*$(
F'<0G*,((
'%1102*,01$(
A/2%H0$$%'#0MN*(
CD,*$(
8#1$%6(*2(01b(I5.F(ZXX`(
Ya"lılık Unutkanlı!ı #• AAMI’lı bireyler ö!renilmi" enformasyonun ba!lamsal ve kökensel
detaylarını edinemezler (Zacks et al. 2000) #
• Ba!lamsal benzerlik sıkıntı yaratır (Henkel et al. 1998) #
• Benzer ba!lamsal özellikler ta"ıyan ya"antıların ayrı"tırılmasında güçlük #• Ö!renilmi" uygunsuz enformasyonun enterferansına dirençsizdirler (pro-aktif enterferans)
(Lustig&Hasher 2001) #
• Yenili!e tepkinin zayıflaması #• Yeni ve a"ina unsurların ayrı"tırılması yetene!inin azalması (Friedman 2000) #• Yenilik P3a cevapları latansında uzama, amplitüdünde dü"me (Daffner et al. 2005) #
AAMI’ın Muhtemel Nöral Altyapısı için Deneysel Deliller #
• LTP perforan yolakta ve Schaffer kollaterallerinde asosiyatif, buna kar"ılık yosunsu liflerde non-asosiyatifdir (Kandel 2000) #
• Ya"lı sıçanlarda, gençlere kıyasla, DG granül hücreleri Ecx tabaka II’den perforan yolak aracılı!ıyla üçte bir daha az sinaptik ba!lantı alır (Smith et al. 2000).#
• Perforan yolak uyarılması ya"lı sıçanlarda daha az DG eksitasyonuna yolaçar (Burke&Barnes 2006) #
• CA3 piramidal nöronları hedefli perforan yolak kollateralleri de etkilenir. #• Sinaptik azalma düzeyi mekansal bellek bozuklu!u "iddetiyle koreledir#
• Ya"lanma ile CA3’e Ecx kaynaklı ba!lantıların azalmasının tersine kendi rekürran kollaterallerinde azalma görülmez (Smith et al. 2000).#
• CA1 alt bölgesi sinapsları, gerek stratum radiatum’da (CA3 girdileri) ve gerekse de stratum lacunosum-moleculare’de (ECx girdileri) göreli olarak salim kalır (Smith et al. 2000). #
AAMI’ın Nöral Altyapısı #• Dü"ük limbik evre dentat girus (DG) diskoneksiyonuna ve CA3
disinhibisyonuna kar"ılık gelir #- NFY ili"kili en erken de!i"iklikler Ecx tabaka II’de (molecular
tabaka) gerçekle"ir (ECx)1 #! Bu tabaka Ecx’I DG’ye ba!layan perforan yolu olu"turan aksonların hücre
gövdelerini barındırır#
- DG disfonksiyonu ya"lılı!ın korelatı olabilir2 #- Perforan yolak diskoneksiyonu DG aktivitesini tıkar ve CA3’ü DG
etkisinden libere ederek entrensek hippokampal aktivitenin reorganize olmasına neden olur.#! Bu reorganizasyon AAMI bireylerindeki bellek i"lemlemesini açıklayabilir.#
1Hyman et al. Ann Neurol 1986 # 2Small et al. Ann Neurol 2002#
562,#6$#'(7#""%'0+"01(;#,'/#2,-(
!;55(
!;555(
!;LHL5
(
PRG #BA 35, 36 #
Dentate gyrus#
CA3 #
CA1 #Subiculum#
9*,@%,062((
"02<30-(
)%$$-(CD,*$(
F'<0G*,((
'%1102*,01$(
A/2%H0$$%'#0MN*(
CD,*$(
PHG #TF, TH #
PG #
TE, TEO#
Hippokampal Devrenin 3 Özelli!i#• DG, ECx ve CA3’e göre kabaca 4 kat daha fazla projeksiyon hücresine sahiptir (Boss et al. 1985). #
• Enformasyonun bu önce diverjan, sonrasında da konverjan olarak i"lenme tarzı DG’nin girdi örüntüsündeki benzerli!i azaltma (örüntü ayrı"tırma) i"levi olarak yorumlanabilir (McNaughton&Morris 1986).#
• Sadece CA3 rekürran ba!lantılara sahiptir: #• Her bir CA3 hücresine gelen girdilerin %95’ten fazlası kendi kollaterallerinden gelmektedir. #• Bou “oto-asosiyatif” liflerin i"levi dı" dünyadan gelen tam olmayan girdi örüntüsünün
tamamlanmasını kolayla"tırmak (örüntü tamamlama) olabilir. (Guzowski et al. 2004). #• Hippokampusun her bir alt bölgesi, bir önceki alt bölgesinden gelenlerin yanısıra Ecx’ten de
do!rudan ba!lantılar alır.#• Bu ba!lantı tarzının i"levi her bir basamakta dı" dünyadan gelen orijinal kortikal girdileri
hippokampusta i"lenmi" girdiler ile kar"ıla"tırmak olabilir (Hasselmo et al. 1995). #
A'MN#2-(%@(910'*(;*11$(#6(j%/6?(06&(A?*&(
J02$(
j%/6?(J02( A?*&(J02(
8#1$%6(*2(01b(I5.F(ZXX`(
• !6'%?(%@(6*3($"0M01('%62*=2$(#$(3*04*6*&(D-(",%0'MN*(#62*,@*,*6'*(@,%+(,*",*$*620M%6$(
%@(01,*0&-H$2%,*&('%62*=2$(
• J#?#&(<#""%'0+"01(,*",*$*620M%6$(%''/,(01+%$2(*='1/$#N*1-(#6(2<*(;AB($/D,*?#%6(
06&(6%2(0+%6?(;AE('*11$(
DG Örüntü Ayrı"tırma Yetersizli!i#
• Perforan yolak kaynaklı girdilerin azalması harici ba!lamsal enformasyonun çözülmesi için gereken ayrıntıları iletemeyebilir; bu ayrıntılar normal ko"ullarda örüntü tamamlamadan örüntü ayrı"tırmaya geçmek için gereklidir.#
- CA3 mekan hücrelerinde gözlemlenen rijid kodlamanın nedeni DG’nin gelen enformasyonun benzerli!ini yeterince azaltamaması olabilir (yani örüntü ayrı"tırma). #
! Yeni anıların kaydedilememesinin nedeni hipoaktif DG’nin örüntü ayrı"tırma yapamamasıdır.#
CA3 Örüntü Tamamalamasının Güçlenmesi #
• CA3’e ECx kökenli girdilerin azalması CA3’ü dı" dünyaya ili"kin kenisinde depolu temsillere dayanmaya zorlar. #
• CA3’teki güçlü rekürran kollaterallerden olu"an oto-asosiyatif "ebeke a"ina örüntüye tamamlanmayı destekler. #
• Dolayısıyla ya"lı hayvanlarda CA3 oto-asosiyatif "ebekesinde depolanmı" enformasyonun reaktivasyonu, yeni enformasyonu iletmekte olan DG kaynaklı yetersiz aktiviteye tercih edilir. #
Vargılar #
• $nsanlar, yeni durumlarla kar"ıla"tıklarında, bu durumu çözmek ve hızla adapte olmak amacıyla üzere eski temsil tarzlarını rejenere ederek onda bir a"inalık ararlar. #
• Ya"lanma yenilikten kaçınmak ve onun yerine ya"am boyunca biriktirilmi" olan “bilgeli!e” dayanmaktır. #- Bu “adaptif” stratejinin nöral korelatları entrensek hippokampal devredeki
reorganizasyon sonucu olarak yeni enformasyonun i"lenmesinde zayıflama ve önceden depolanmı" olan örüntülerin güçlenmesi gibi durmaktadır. #
“Incipient” AH = AAMI#
• AAMI bir geleneksel episodik bellek bozuklu!u de!il bir neoterismofobiadır (bir oikeiotifiliadır) #
• Νεωτερισμός: Yenilik #
• Οικειότης: A"inalık #