Fonksiyonel bağlanırlık yönlendirmeli parietal TMS ile hipokampusun katılımına ve modülasyonuna ilişkin çok modlu kanıt

Bu beyin çalışması gündelik yaşam için neden önemli

Olayları hatırlama, yeni bilgileri öğrenme ve duyguları düzenleme yetimiz, hipokampus adı verilen küçük ve derinde yer alan bir beyin yapısına büyük ölçüde bağlıdır. Bu alan aksadığında Alzheimer hastalığı, travma sonrası stres bozukluğu ve diğer hafıza bozuklukları gibi sorunlar ortaya çıkabilir. Hipokampusu doğrudan uyarmak genellikle beyin ameliyatı gerektirir ve bu çoğu insan için pratik değildir. Bu çalışma, kafatasının dışından uygulanan manyetik darbelerin—invaziv olmayan bir yöntemin—akıllı, kişiselleştirilmiş bir şekilde yönlendirilerek hipokampal aktiviteyi güvenli ve güvenilir biçimde etkileyip etkileyemeyeceğini araştırıyor.

Uyarım için beyin bağlantı haritalarını kullanmak

Araştırmacılar, saçlı deri üzerine uygulanan kısa manyetik darbelerle beyin hücrelerini etkileyen transkranial manyetik stimülasyona (TMS) odaklandılar. TMS çoğunlukla beynin yüzeyine ulaşsa da, sinyaller mevcut bağlantılar boyunca daha derin bölgelere taşınabilir. Ekip, hangi bölgelerin birlikte dalgalandığını gösteren beyin taramalarından türetilen bir tür “trafik haritası” olan fonksiyonel bağlanırlığı kullanarak hipokampusa bağlı bir yüzey alanı olan parietal lobdaki en iyi noktayı seçti. Bazı hastalarda parietal hedef, hipokampusa en güçlü bağlantısı nedeniyle seçildi; bazılarında ise bu yönlendirme yapılmadı ya da farklı hedeflere yönelik seçimler kullanıldı. Bu stratejileri karşılaştırarak araştırmacılar şu soruyu sordular: parietal bir alanı bağlantı desenine göre dikkatle seçmek, TMS’nin hipokampusa ulaşmasını daha etkili kılar mı?

Hastaların hipokampusunu doğrudan dinlemek

Doğrudan kanıt elde etmek için ekip, epilepsiyi izlemek amacıyla zaten beyinlerine küçük elektrotlar yerleştirilmiş nöroşirürji hastalarıyla çalıştı. İlk deneyde, parietal hedef üzerine tek TMS darbeleri uygularken hipokampustan elektriksel etkinlik kaydedildi. Bağlanırlık yönlendirmeli yaklaşımla seçilen uyarım noktalarında, hipokampal kayıt kontaklarının neredeyse yarısı gerçek TMS’e güçlü ve hızlı tepkiler gösterdi; sham (plasebo benzeri) darbelerde ise bu tepkiler görülmedi. Bu yanıtlar, birkaç yüz milisaniye içinde belirgin zaman pencerelerinde ortaya çıktı ve özellikle hafızayla ilişkili bir hipokampus işareti olan theta frekans bandında belirgindi. Buna karşılık, parietal site hipokampal bağlanırlık temel alınarak seçilmediğinde hipokampus çok daha az yanıt verdi; bu da kişiselleştirilmiş hedeflemenin bu derin yapının katılımını önemli ölçüde keskinleştirdiğini gösteriyor.

Bireyler arasındaki farklılıkları beyin taramasıyla haritalamak

İkinci deney, bu bulguları 79 sağlıklı gönüllü üzerinde beyin görüntülemesi kullanarak genişletti. Bu aşamada katılımcılara bir MR tarayıcısındayken tek TMS darbeleri uygulandı; böylece her darbeye bağlı olarak hipokampustaki kan akışının nasıl değiştiği görülebildi. Bu veri setinde kullanılan parietal nokta, özellikle hipokampusa bağlılığı nedeniyle seçilmemişti. Buna rağmen, bireyler arasında o parietal bölgenin dinlenme halinde kendi hipokampuslarıyla ne kadar güçlü fonksiyonel bağlantı gösterdiği bakımından büyük farklılıklar vardı. Daha güçlü pozitif bağlanırlığı olanlarda parietal TMS’ye karşı hipokampal yanıtlar daha büyüktü; bağlantı açısından bölgeler fonksiyonel olarak daha uzak olanlarda ise daha zayıf veya hatta negatif yanıtlar görüldü. Gerçek uyarım sitesinin her kişinin “optimal” bağlanırlık tanımlı parietal noktasına ne kadar yakın olduğu, hipokampal yanıtın gücüyle ilişkiliydi. Bu bulgular, bir kişinin benzersiz bağlanırlık deseninin yüzeysel uyarımın derin hedeflere ne kadar iyi ulaşacağını öngörebileceği fikrini destekliyor.

Tekrarlanan darbelerle hipokampal ritimleri şekillendirmek

Üçüncü denekte araştırmacılar, tekrarlı TMS’nin (rTMS) yalnızca kısa tepkiler tetiklemenin ötesinde sürmekte olan hipokampal ritimleri yeniden şekillendirip şekillendiremeyeceğini sordular. Bir grup nöroşirürji hastasına, hipokampal etkinlik yeniden doğrudan kaydedilirken bağlantı yönlendirmeli veya yönlendirmesiz parietal noktalara yüksek frekanslı kısa TMS trenleri uygulandı. Uyarım hipokampal bağlanırlık temel alınarak yapıldığında, tekrarlanan trenler hipokampusta theta gücünde güçlü ve kalıcı bir azalma üretti; bu azalma ardışık trenlerle birikerek her trenden sonra 20 saniyeden uzun sürdü. Bu etki özgündü: parietal site hipokampal bağlanırlığa göre seçilmediğinde çok daha zayıftı veya yoktu ve bitişik beyin bölgelerinde aynı düzeyde görünmedi.

Gelecekteki tedaviler için bunun anlamı

Bir arada ele alındığında bu deneyler, bireyselleştirilmiş bağlanırlık haritaları kullanılarak dikkatlice hedeflendiğinde saçlı deriye uygulanan invaziv olmayan manyetik stimülasyonun hipokampusu nedensel olarak meşgul edebileceğini ve modüle edebileceğini gösteriyor. Çalışma, parietal TMS’nin belleği iyileştirdiği önceki davranışsal çalışmalar ile hipokampusun doğrudan hedef alındığına dair sinirsel kanıt arasında mekanistik bir köprü sunuyor. Bir okur için temel mesaj şudur: doktorlar bir gün TMS’nin uygulanacağı yeri kişinin kendi beyin bağlantılarına göre yönlendirerek cerrahi olmadan hafızayla ilgili beyin devrelerini ayarlayabilir hale gelebilir. Bu hassas yaklaşım, hafıza kaybı ve duygusal düzensizlik içeren durumlar için gelecekteki tedavileri geliştirmeye yardımcı olabilir ve birbirine bağlı beyin ağlarının gündelik zihinsel yaşamı nasıl desteklediğine dair anlayışımızı derinleştirebilir.

Atıf: Li, Z., Trapp, N.T., Bruss, J. et al. Multimodal evidence for hippocampal engagement and modulation by functional connectivity-guided parietal TMS. Nat Commun 17, 3650 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70346-x

Anahtar kelimeler: hipokampus, transkranial manyetik stimülasyon, fonksiyonel bağlanırlık, hafıza ağları, beyin nöromodülasyonu