Gece uyuduğumuzda beynimiz hala aktiftir. Gün içindeki aynı yoğunlukta değil çünkü bilincimizin dinlenmesinin iyi bir nedeni var: Rahatlamalıyız. Bunu yapmak için, diğer şeylerin yanı sıra, temizlik ekiplerinin çalışanlar eve gittikten sonra bir ofis binasında yaptığı gibi beynin de temizlenmesi gerekir. Düşünme organı, yoğun günlük aktivitelerden kaynaklanan atıkları ve toksinleri, kelimenin tam anlamıyla, hücreler arasındaki boşluklardan vücudun atık su sistemine atar.
Duyuru
Şimdi St. Louis, Missouri'deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Jonathan Kipnis liderliğindeki bilim insanları, beynin kızarma sürecini nasıl yönlendirdiğini öğrenmek için fareler üzerinde yapılan hayvan deneylerini kullandılar. Bulgularını Şubat ayının sonunda Nature dergisinde yayınladılar.
Beynin enerji yoğun görevleri için birçok besine ihtiyacı vardır. Karmaşık ağlarda düşünme, planlama ve problem çözme gibi bilişsel süreçleri kontrol eder. Bunu yapmak için hareketleri planlayıp başlatır ve duyusal izlenimleri ve duyguları işler. Sonuç olarak protein kalıntıları ve haberci maddeler gibi çok fazla atık üretilir. Atık ortalıkta bırakılmamalı, aksi takdirde düşünme organı zehirlenir. “Beynin metabolik atıkları atması kritik önem taşıyor… [sonst] nörodejeneratif hastalıklara birikiyor ve katkıda bulunuyorlar” diyor Kipnis.
Uzun bir süre boyunca atıkların uzaklaştırılmasının nasıl çalıştığı belirsizdi çünkü beyin, vücudun geri kalanındaki lenfatik sistem gibi bir kanalizasyon sistemine sahip görünmüyordu. 2013 yılında ABD'nin New York eyaletindeki Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi'nden Maiken Nedergaard liderliğindeki bilim insanları, beynin benzer ancak ayrı bir kanalizasyon sistemine sahip olduğunu açıklamış ve buna “glimfatik sistem” adını vermişlerdi. Ad, “glial bağımlı lenfatik taşıma”nın kısaltılmış versiyonudur çünkü özel glial hücreler, sinir hücreleri arasında ve beyin kan damarları çevresinde kanallar oluşturur.
Beyindeki dalgalarla havuz
Bu kanallar, beynin dışını çevreleyen sıvının aynısı olan beyin omurilik sıvısıyla doludur. Yıkama işlemi için glial hücreler koordineli elektrik sinyalleri göndererek beyin sıvısını ritmik harekete geçirerek dalgalar oluşturur. Dalga benzeri titreşimin aslında atık taşınmasına neden olduğunu göstermek için araştırma ekibi laboratuvar hayvanlarında beynin belirli bölgelerini kapattı, böylece bu bölgelerdeki nöronlar artık ritmik dalgalar üretmedi. Bu dalgalar olmadan, taze beyin omurilik sıvısı devre dışı kalan beyin bölgelerinden akamaz ve sıkışan atıklar beyin dokusunu terk edemezdi.
Dalga düzeni uyku döngüleri sırasında değişiyor gibi görünüyor. Çalışma yazarlarının yazdığına göre çarpıcı olan şey, daha yüksek, daha yüksek amplitüdlü beyin dalgalarının sıvıyı daha güçlü bir şekilde hareket ettirmesidir. Baş yazar ve nörobiyolog Jiang-Xie, “Beyni temizleme sürecinin bulaşık yıkamaya benzer olduğunu düşünüyoruz” diye açıklıyor. “Örneğin, tabağa sıçrayan çözünebilir atıkları çıkarmak için geniş, yavaş, ritmik vuruşlarla başlıyorsunuz.” Daha sonra tabaktaki özellikle yapışkan yemek artıklarını gidermek için küçük alanları daha hızlı hareketlerle ovalayın. Beyin aynı zamanda temizlemenin yoğunluğunu da atık maddelerin türüne ve miktarına göre ayarlıyor olabilir.
Yıkayın, kesin, yatırın
Bern Üniversite Hastanesi'nden uyku araştırmacısı Albrecht Vorster, yayını övüyor. Glimfatik sistemin ilk tanımlanmasından bu yana, birçok araştırma grubu “gece boyunca beyin yıkama”nın kanıtlarını buldu, ancak teori tamamen tartışılmaz değildi çünkü önemli ayrıntılar henüz açıklığa kavuşturulmamıştı. Washington Üniversitesi'nin araştırması artık bu boşluklardan birini dolduruyor ve olası bir temizleme mekanizmasını açıklıyor.
“Önemli olan, bu ritmik hareketlerin sinir hücrelerinin gerçek aktivasyon düzeninden bağımsız olmasıdır”, yani işlerini yapıyorlar. Üstelik neredeyse yalnızca derin uykuda meydana geldiler. Vorster, uykunun beyni sözde normal durumuna geri getirdiğini söylüyor; bu önemli çünkü “birçok hastalık, daha sonra kümeler oluşturabilecek kalan protein kalıntılarıyla ilişkilidir”.
“Kirli beyin hastalıkları” olarak da bilinen bu hastalıklar arasında Alzheimer hastalığı ve Parkinson hastalığı da vardı. “Yıllarca süren çok kısa uyku veya rahatsız uyku, örneğin nefes duraklamaları ile horlama veya vardiyalı çalışma nedeniyle hastalanma riski artıyor. Horlama olmadan yeterli, düzenli ve dinlendirici bir uyku bizi beyin hastalıklarından koruyor.”
Vorster, uykunun anlamını şu şekilde tanımlamayı seviyor: “İyi uyumak, beyni yıkamak, kesmek ve yatırmak gibidir.” Yıkamak derken hücrelerin arasındaki boşlukların temizlenmesini kastediyor. Bu şekilde beyin, Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklar gibi hastalıkları savuşturmaya çalışır.
Kesmek, sinir hücreleri arasındaki artık ihtiyaç duyulmayan bağlantıların kesilmesi anlamına gelir. Sonra ertesi gün, kesildikten sonra daha iyi filizlenen bir ağaç gibi, yeni ağaçlar da filizlenebilir ve yeni bağlantılar kurabilir. Poz verirken beyin günlük deneyimleri ve bilgileri organize eder, birbirine bağlar ve birleştirir.
(Jle)
Haberin Sonu
Duyuru
Şimdi St. Louis, Missouri'deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Jonathan Kipnis liderliğindeki bilim insanları, beynin kızarma sürecini nasıl yönlendirdiğini öğrenmek için fareler üzerinde yapılan hayvan deneylerini kullandılar. Bulgularını Şubat ayının sonunda Nature dergisinde yayınladılar.
Beynin enerji yoğun görevleri için birçok besine ihtiyacı vardır. Karmaşık ağlarda düşünme, planlama ve problem çözme gibi bilişsel süreçleri kontrol eder. Bunu yapmak için hareketleri planlayıp başlatır ve duyusal izlenimleri ve duyguları işler. Sonuç olarak protein kalıntıları ve haberci maddeler gibi çok fazla atık üretilir. Atık ortalıkta bırakılmamalı, aksi takdirde düşünme organı zehirlenir. “Beynin metabolik atıkları atması kritik önem taşıyor… [sonst] nörodejeneratif hastalıklara birikiyor ve katkıda bulunuyorlar” diyor Kipnis.
Uzun bir süre boyunca atıkların uzaklaştırılmasının nasıl çalıştığı belirsizdi çünkü beyin, vücudun geri kalanındaki lenfatik sistem gibi bir kanalizasyon sistemine sahip görünmüyordu. 2013 yılında ABD'nin New York eyaletindeki Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi'nden Maiken Nedergaard liderliğindeki bilim insanları, beynin benzer ancak ayrı bir kanalizasyon sistemine sahip olduğunu açıklamış ve buna “glimfatik sistem” adını vermişlerdi. Ad, “glial bağımlı lenfatik taşıma”nın kısaltılmış versiyonudur çünkü özel glial hücreler, sinir hücreleri arasında ve beyin kan damarları çevresinde kanallar oluşturur.
Beyindeki dalgalarla havuz
Bu kanallar, beynin dışını çevreleyen sıvının aynısı olan beyin omurilik sıvısıyla doludur. Yıkama işlemi için glial hücreler koordineli elektrik sinyalleri göndererek beyin sıvısını ritmik harekete geçirerek dalgalar oluşturur. Dalga benzeri titreşimin aslında atık taşınmasına neden olduğunu göstermek için araştırma ekibi laboratuvar hayvanlarında beynin belirli bölgelerini kapattı, böylece bu bölgelerdeki nöronlar artık ritmik dalgalar üretmedi. Bu dalgalar olmadan, taze beyin omurilik sıvısı devre dışı kalan beyin bölgelerinden akamaz ve sıkışan atıklar beyin dokusunu terk edemezdi.
Dalga düzeni uyku döngüleri sırasında değişiyor gibi görünüyor. Çalışma yazarlarının yazdığına göre çarpıcı olan şey, daha yüksek, daha yüksek amplitüdlü beyin dalgalarının sıvıyı daha güçlü bir şekilde hareket ettirmesidir. Baş yazar ve nörobiyolog Jiang-Xie, “Beyni temizleme sürecinin bulaşık yıkamaya benzer olduğunu düşünüyoruz” diye açıklıyor. “Örneğin, tabağa sıçrayan çözünebilir atıkları çıkarmak için geniş, yavaş, ritmik vuruşlarla başlıyorsunuz.” Daha sonra tabaktaki özellikle yapışkan yemek artıklarını gidermek için küçük alanları daha hızlı hareketlerle ovalayın. Beyin aynı zamanda temizlemenin yoğunluğunu da atık maddelerin türüne ve miktarına göre ayarlıyor olabilir.
Yıkayın, kesin, yatırın
Bern Üniversite Hastanesi'nden uyku araştırmacısı Albrecht Vorster, yayını övüyor. Glimfatik sistemin ilk tanımlanmasından bu yana, birçok araştırma grubu “gece boyunca beyin yıkama”nın kanıtlarını buldu, ancak teori tamamen tartışılmaz değildi çünkü önemli ayrıntılar henüz açıklığa kavuşturulmamıştı. Washington Üniversitesi'nin araştırması artık bu boşluklardan birini dolduruyor ve olası bir temizleme mekanizmasını açıklıyor.
“Önemli olan, bu ritmik hareketlerin sinir hücrelerinin gerçek aktivasyon düzeninden bağımsız olmasıdır”, yani işlerini yapıyorlar. Üstelik neredeyse yalnızca derin uykuda meydana geldiler. Vorster, uykunun beyni sözde normal durumuna geri getirdiğini söylüyor; bu önemli çünkü “birçok hastalık, daha sonra kümeler oluşturabilecek kalan protein kalıntılarıyla ilişkilidir”.
“Kirli beyin hastalıkları” olarak da bilinen bu hastalıklar arasında Alzheimer hastalığı ve Parkinson hastalığı da vardı. “Yıllarca süren çok kısa uyku veya rahatsız uyku, örneğin nefes duraklamaları ile horlama veya vardiyalı çalışma nedeniyle hastalanma riski artıyor. Horlama olmadan yeterli, düzenli ve dinlendirici bir uyku bizi beyin hastalıklarından koruyor.”
Vorster, uykunun anlamını şu şekilde tanımlamayı seviyor: “İyi uyumak, beyni yıkamak, kesmek ve yatırmak gibidir.” Yıkamak derken hücrelerin arasındaki boşlukların temizlenmesini kastediyor. Bu şekilde beyin, Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklar gibi hastalıkları savuşturmaya çalışır.
Kesmek, sinir hücreleri arasındaki artık ihtiyaç duyulmayan bağlantıların kesilmesi anlamına gelir. Sonra ertesi gün, kesildikten sonra daha iyi filizlenen bir ağaç gibi, yeni ağaçlar da filizlenebilir ve yeni bağlantılar kurabilir. Poz verirken beyin günlük deneyimleri ve bilgileri organize eder, birbirine bağlar ve birleştirir.
(Jle)
Haberin Sonu