Eric Kandel Kimdir? Hayatı ve Hafıza Üzerine Çalışmaları

Eric Kandel kimdir? Öğrenme ve hafızanın beyinde nasıl oluştuğunu araştıran, 2000 Nobel Tıp Ödülü sahibi Avusturya doğumlu Amerikalı nörobilimcidir.

Bir bilgiyi öğrendiğimizde beynimizde ne değişir? Yaşadığımız bir olay nasıl yıllarca hatırladığımız bir anıya dönüşür? Eric Kandel, bilimsel kariyerinin büyük bölümünü bu soruların cevabını arayarak geçirdi.

Kandel’in en önemli başarısı, öğrenme sırasında sinir hücreleri arasındaki bağlantılarda meydana gelen değişimleri deneylerle göstermesiydi. Bu çalışmalar ona 2000 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü kazandırdı ve modern hafıza araştırmalarının gelişmesine önemli katkı sağladı.

Eric Kandel’in Eğitimi

Eric Richard Kandel, 7 Kasım 1929 tarihinde Viyana’da doğdu. 1939 yılında ailesiyle birlikte Amerika Birleşik Devletleri’ne göç etti ve eğitim hayatını burada sürdürdü.

İlginç olan, Kandel’in üniversiteye başladığında nörobilim ya da tıp okumamasıdır. Harvard Üniversitesi’nde tarih ve edebiyat eğitimi aldı.

İnsan davranışlarının nasıl oluştuğuna duyduğu merak zaman içerisinde psikolojiye, ardından beynin çalışma biçimine yönelmesine neden oldu. Bunun üzerine tıp eğitimi almaya karar verdi ve New York Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne girdi.

Tıp eğitiminin ardından psikiyatri alanında çalıştı. Ancak insan davranışlarını yalnızca gözlemlemek yerine, beynin içerisinde gerçekleşen biyolojik süreçleri anlamak istiyordu. Bu düşünce onu sinir hücreleri ve hafıza üzerine deneysel araştırmalara yöneltti.

Neden Bir Deniz Salyangozunu İnceledi?

Eric Kandel’in çalışmalarının en ilginç taraflarından biri kullandığı deney modeliydi.

İnsan beyni milyarlarca sinir hücresinden oluştuğu için öğrenme ve hafıza gibi karmaşık süreçleri doğrudan incelemek oldukça zordu. Kandel daha basit bir sinir sisteminden başlamanın doğru olacağını düşündü.

Bunun için Aplysia adı verilen bir deniz canlısını seçti.

Aplysia’nın sinir sistemi insan beynine göre çok daha basitti. Üstelik sinir hücreleri oldukça büyüktü ve deney sırasında tek tek incelenebiliyordu.

Kandel böylece basit öğrenme davranışlarının sinir hücrelerinde nasıl bir değişiklik meydana getirdiğini takip etmeye başladı.

Hafıza Beyinde Nasıl Oluşuyor?

Kandel’in deneyleri önemli bir noktayı ortaya koydu: Öğrenme gerçekleştiğinde sinir hücreleri arasındaki bağlantıların çalışma biçimi değişiyordu.

Aynı uyarının tekrar edilmesi, bazı sinir hücreleri arasındaki iletişimi güçlendirebiliyordu. Başka bir ifadeyle öğrenme yalnızca soyut bir zihinsel olay değildi; sinir sisteminde ölçülebilen değişikliklerle birlikte gerçekleşiyordu.

Bu bulgu, hafızanın hücresel düzeyde araştırılabilmesi açısından önemliydi.

Kandel ve çalışma arkadaşları daha sonra kısa süreli ve uzun süreli hafızanın aynı şekilde oluşmadığını da gösterdi.

Kısa Süreli ve Uzun Süreli Hafıza Arasındaki Fark

Bir telefon numarasını birkaç dakika hatırlamak ile çocuklukta yaşanan bir olayı onlarca yıl unutmamak aynı tür hafıza değildir.

Kandel’in araştırmaları bu iki durum arasında hücresel düzeyde önemli farklılıklar bulunduğunu gösterdi.

Kısa süreli hafızada sinir hücrelerinde zaten bulunan bazı proteinlerin çalışma biçimi değişiyordu. Bu nedenle sinir hücreleri arasındaki bağlantı geçici olarak güçlenebiliyordu.

Uzun süreli hafızada ise yeni proteinlerin üretilmesi ve sinir hücreleri arasındaki bağlantıların daha kalıcı biçimde değişmesi gerekiyordu.

Yani uzun süre hatırladığımız bir bilgi, sinir sisteminde kısa süreli bir bilgiden daha farklı ve kalıcı değişikliklerle ilişkilidir.

CREB Proteini Üzerine Çalışmaları

Kandel’in araştırmalarında üzerinde durduğu moleküllerden biri de CREB adı verilen proteindi.

CREB, hücre içerisindeki bazı genlerin çalışmasını düzenleyen bir proteindir. Kandel’in laboratuvarındaki çalışmalar, bu mekanizmanın uzun süreli hafızanın oluşmasında önemli rol oynadığını gösterdi.

Tekrarlanan öğrenme sırasında hücre içerisindeki sinyaller çekirdeğe ulaşıyor, belirli genlerin çalışmasını etkiliyor ve yeni proteinlerin üretilmesini sağlıyordu.

Bu süreç sonucunda sinir hücreleri arasındaki bağlantılarda daha uzun süre devam edebilen değişiklikler meydana gelebiliyordu.

2000 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü

Eric Kandel’in yıllar boyunca sürdürdüğü araştırmalar 2000 yılında Nobel Ödülü ile onurlandırıldı.

2000 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, Eric Kandel, Arvid Carlsson ve Paul Greengard arasında paylaştırıldı.

Ödül, sinir sistemindeki sinyal iletimi konusunda yaptıkları keşifler nedeniyle verildi.

Kandel’in Nobel’e uzanan çalışmalarında özellikle öğrenme ve hafızanın sinir hücrelerindeki temel mekanizmalarını açıklaması öne çıktı.

Basit bir canlı üzerinde başlayan deneyler, öğrenme sırasında sinir hücreleri arasındaki iletişimin nasıl değiştiğini anlamak açısından önemli bilgiler sağladı.

Principles of Neural Science

Eric Kandel yalnızca laboratuvar çalışmalarıyla tanınan bir bilim insanı değildir. Nörobilim eğitimi açısından önemli kabul edilen Principles of Neural Science adlı kapsamlı ders kitabının hazırlanmasında da önemli rol üstlendi.

Kitap, sinir sisteminin temel çalışma prensiplerinden davranış, öğrenme ve hafıza mekanizmalarına kadar geniş bir alanı ele almaktadır ve uzun yıllardır nörobilim eğitiminde kullanılan temel kaynaklardan biridir.

Kandel ayrıca In Search of Memory adlı kitabında hafıza araştırmalarının gelişimini ve kendi bilimsel çalışmalarını daha geniş bir okuyucu kitlesine anlattı.

Eric Kandel’in Bilime Katkısı Nedir?

Kandel’in çalışmalarının değerini yalnızca “hafızayı keşfetti” şeklinde anlatmak doğru olmaz. Hafıza, kendisinden çok önce de araştırılan bir konuydu.

Onun önemli katkısı, öğrenme ve hafızanın sinir hücreleri seviyesinde nasıl incelenebileceğini göstermesi oldu.

Aplysia üzerinde gerçekleştirilen deneyler sayesinde öğrenmenin sinapslarda değişiklik oluşturduğu, kısa ve uzun süreli hafızanın farklı hücresel süreçlere dayandığı ve uzun süreli hafıza için gen aktivitesi ile yeni protein üretiminin önemli olduğu daha iyi anlaşıldı.

Bu çalışmalar, sonraki yıllarda hafıza bozuklukları ve sinir sistemi hastalıkları üzerine yapılan araştırmalar için de önemli bir bilimsel temel oluşturdu.