Sinir sisteminde, bilgi işleme mekanizmasını şekillendiren bileşenlerden biride gürültüdür. Gürültünün olumsuz etkileri olduğu düşünülse de yapılan çalışmalar, gürültünün olumlu etkilerinin de olduğu tespit edilmiştir. Örneğin nöronların zayıf sinyal kodlama kapasiteleri gürültünün belli bir yoğunluğunda maksimize olduğu ortaya konulmuştur. Bu fenomen Stokastik Rezonans (Stochastic Resonance, SR) olarak adlandırılmaktadır. Ritmik olarak ateşleyen nöronlarda ise gürültünün ateşlemeleri azaltıcı etkisi rapor edilmiştir. Gürültünün bu tip azaltıcı etkisi, kalp pili olarak çalışan kalamar dev aksonunda deneysel olarak da gösterilmiştir. Gürültünün düzenli ateşleyen nöronların ateşlemelerini azaltıcı hatta tamamen ateşlemeleri durdurma etkisi Ters Stokastik Rezonans (Inverse SR, ISR) olarak tanımlanmaktadır. ISR olgusunun fonksiyonel etkilerinin henüz tam olarak ortaya konmadığı ancak ISR’nin bellek sürelerini kısaltmada, ritmik ani artışların açılıp kapanma mekanizmalarında, postsinaptik nöronlarda istenmeyen bilgilerin filtrelenmesinde önemli rol üstlenebileceği ifade edilmektedir. Yapılan yeni deneysel ve nümerik çalışmalarda beynin mikro ve makro seviyelerinde kaotik dalgaların varlığı rapor edilmiştir. Ayrıca nöronların bilgi işleme performansı kaotik dalgalanmaların belli bir seviyesinde maksimize olduğu belirtilerek bu olgu Kaotik Rezonans olarak isimlendirilmiş ve literatürde geniş bir şekilde çalışılmaktadır. Bu bağlamda kaotik dalgalanmaların, ritmik olarak ateşleyen uyarılabilir nöronların ateşleme dinamiklerine olan etkilerini ele almak önem arz etmektedir. Bu amaçla bu çalışmada kaotik aktivitenin Tip II Morris-Lecar (ML) nöronlarının ateşleme dinamiklerini nasıl etkilediği araştırılmıştır. İlk bulgular, durgun haldeki Tip II ML nöronların kaotik aktivite etkisiyle ateşleme durumuna geçtiği, ateşleme durumundaki nöronların ise kaotik aktivitenin belli bir değerinde durgun hale geçebileceğini göstermiştir. Dolayısıyla gelecekteki çalışmalar ML nöronların bütün tipleri için kaotik aktivitenin varlığında ateşleme dinamiklerini ortaya koymak, sinir sisteminde bilgi kodlama açısından önem arz etmektedir.
Anahtar Kelimeler: Kaotik sinyal, ters stokastik rezonans, Morris-Lecar nöroları, ateşleme frekansı.
|
