Fareler, insanların işitme eşiği olan 20 kilohertz (kHz) sınırının çok üzerinde, ultrasonik frekans aralığında çeşitli sesler çıkarır. Kemirgenlerin farklı duygusal ve motivasyonel durumlarına göre değişiklik gösteren bu ultrasonik iletişim biçimi, Japonya’daki Fukui Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacılarının yürüttüğü çalışmayla yeni bir boyut kazandı. Hakemli nörobilim dergisi “eNeuro”da yayımlanan araştırma, farelerin çikolata gibi son derece haz veren ödüllendirici gıdaları tüketirken belirgin bir akustik imza yaydığını saptadı.
Araştırma ekibi, farelerin çikolata yerken çıkardığı ultrasonik ses dalgalarını kayıt altına alarak standart yem tükettikleri anlarla karşılaştırdı.
Makine öğrenimiyle tespit edilen ters “U” sinyali
İnsan kulağının algılayamayacağı frekansta gerçekleşen bu sesleri incelemek amacıyla spektral ve zamansal parametreler makine öğrenimi algoritmalarıyla analiz edildi. Yapay zeka destekli modellemeler sonucunda, farelerin çikolata tüketimi esnasında yaklaşık 40 kilohertz frekans bandında ve ters “U” harfini andıran özel bir akustik model sergilediği belirlendi.
Söz konusu ses dalgasının çiğneme refleksinden kaynaklanmadığı netleştirildi; zira fareler standart pelet yemleri yerken benzer bir frekans eğrisi oluşmadı. Deneylerde eşit porsiyonlar tüketilmesine karşın, 40 kHz seviyesindeki ses patlamalarının neredeyse tamamı çikolatanın ağıza alındığı ilk bir saniyelik zaman diliminde kaydedildi. Deneye katılan 16 farenin 15’inin (yüzde 93,75) standart yem yerine çikolatayı seçmesi de bu gıdanın hayvanlar nezdindeki yüksek ödül değerini kanıtladı.
Beyindeki ödül mekanizması ve endorfin bağlantısı
Araştırmacılar, 40 kHz ultrasonik sinyalin doğrudan beyindeki endojen opioid sistemiyle bağlantılı olduğunu ortaya koydu. Vücudun doğal olarak ürettiği endorfin benzeri moleküllerin haz ve ödül süreçlerini yönettiği bilinirken, deneyde bu mekanizma kimyasal olarak baskılandığında farenin çıkardığı 40 kHz seslerin aniden kesildiği gözlendi. Bu durum, söz konusu sesin basit bir beslenme hareketinden ziyade, beynin ödül merkezindeki nöral aktiviteyi yansıttığını doğruladı.
Depresyon ve anhedoni tedavisinde yeni kapı
Araştırmadan elde edilen verilerin, gelecekte insan psikiyatrisinde devrim niteliğinde teşhis yöntemlerine zemin hazırlayabileceği belirtiliyor. Keşfin özellikle klinik depresyonun en belirgin semptomlarından biri olan “anhedoni” (zevk ve haz alamama durumu) araştırmalarında kullanılması hedefleniyor.
Bilim insanları, hayvan modellerinde ödüle ve hazza bağlı nörolojik sinyallerin ses parametreleri üzerinden izlenebilmesinin, zevk mekanizmasının beyinde nasıl bozulduğunu anlamayı kolaylaştıracağını ifade ediyor. Bu akustik göstergeler sayesinde, depresyon ve motivasyon bozukluklarının teşhisi ile antidepresan ilaçların etkinlik testlerinde çok daha hassas biyolojik ölçümler yapılabilecek.
