Aziz Louis. Her gün bu kadar çok saat uykuyu boşa harcamasaydık ne yapabilirdik? Uzun vadede pek bir şey olmaz; çünkü uyku olmadan beyin giderek daha fazla zehirlenir. Nature dergisindeki bir araştırma ekibinin raporuna göre, sinir hücrelerinin koordineli hareketleri uyku sırasında beyni tam anlamıyla temizliyor. Bir tür senkronize mini pompa gibi, sıvıyı yoğun beyin dokusuna aktaran ve birikintileri uzaklaştıran ritmik dalgalar üretirler.
Pek çok kişi uykuyu dinlenmeyle ilişkilendirir; ancak tam tersine, St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nden Jonathan Kipnis liderliğindeki ekibin açıkladığı gibi, beyin bu saatlerde çok meşguldür. Arka planda beyin hücrelerinin enerji yoğun görevleri vardır: Düşünceleri, duyguları ve vücut hareketlerini kontrol ederler ve hafıza oluşumu ve problem çözme için gerekli olan dinamik ağlar oluştururlar. Besinler emildiğinde bol miktarda metabolik atık oluşur.
Beynin bir de “kanalizasyon sistemi” var
Yüksek organizmaların beyinleri, karmaşık ağlarda yüksek metabolizma hızlarına sahip milyarlarca nöron içerir. Kipnis, “Beynin nörodejeneratif hastalıklara katkıda bulunabilecek ve birikebilecek metabolik atıkları atması kritik önem taşıyor” dedi. Uykunun, uyanıkken biriken toksinlerin ve diğer atık maddelerin temizlendiği bir dönem olduğu biliniyordu. “Fakat bunun nasıl olduğunu bilmiyorduk.”
Vücutta lenf adı verilen atık maddeler, vücudu ince dallar halinde dolaşan lenfatik sistem aracılığıyla taşınır. Ancak beyin, kan dolaşımı ile merkezi sinir sistemi arasındaki sınır olan kan-beyin bariyeri tarafından vücudun geri kalanından korunur. Damar duvarının dışında yer alan özel hücreler sayesinde beyne yalnızca belirli maddeler geçebilir. Bu beyni zararlı maddelerden ve patojenlerden korur.
Ancak beyinde de, birkaç yıl önce keşfedildiği gibi bir “atık su sistemi” vardır. Lenfatik sisteme benzer şekilde akıcı bir sistemdir; taşıma sıvısı sonuçta lenfatik sisteme salınır.
Beyin temizleme yöntemini ayarlar
Araştırmacılar, anestezi altındaki ve uyuyan fareleri inceleyerek, beyin omurilik sıvısının yoğun beyin dokusu boyunca hareketini yönlendiren şeyin, nöronların koordineli bir aktivitesi olduğunu buldular. Hücreler ritmik dalgalara yoğunlaşan elektriksel uyarılar üretir. Atık yüklü sıvı daha sonra dura mater'deki (beyni kafatasının altında kaplayan dış doku tabakası) lenfatik damarlara akar.
Araştırmacılar ayrıca uyku döngüleri sırasında beyin dalga paternlerinin değiştiğini de kaydetti. Washington Üniversitesi'nden baş yazar Li-Feng Jiang-Xie, şüpheli neden hakkında “Beynin temizleme sürecinin bulaşık yıkamaya benzer olduğunu düşünüyoruz” dedi.
Büyük, yavaş darbeler başlangıçta kolayca çözünen maddeleri uzaklaştırabilirken, küçük, daha hızlı darbeler daha inatçı kalıntıları temizleyebilir; tıpkı bir tabaktaki yapışkan yiyecek kalıntılarını fırçalama şeklinize benzer şekilde. Jiang-Xie, “Belki de beyin, atık türüne ve miktarına bağlı olarak temizleme yöntemini ayarlıyor” diyor.
Alzheimer'a karşı tedaviler
Ekip, farelerin belirli beyin bölgelerini kapatırsa, bu bölgelerdeki nöronlar artık ritmik dalgalar üretmiyor, taze beyin omurilik sıvısı akamıyor ve orada bulunan atık ürünler ortadan kaldırılamıyor.
Bilim insanları, elde edilen bulguların Alzheimer ve Parkinson gibi nörolojik hastalıklara yönelik potansiyel tedavilere dair ipuçları sağlayabileceğini umuyor. Belirli zararlı atıkların uzaklaştırılmasının, ciddi sonuçlara yol açmadan önce ortadan kaldırılması amacıyla hedefli bir şekilde hızlandırılması mümkündür.
Haberler
Pek çok kişi uykuyu dinlenmeyle ilişkilendirir; ancak tam tersine, St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nden Jonathan Kipnis liderliğindeki ekibin açıkladığı gibi, beyin bu saatlerde çok meşguldür. Arka planda beyin hücrelerinin enerji yoğun görevleri vardır: Düşünceleri, duyguları ve vücut hareketlerini kontrol ederler ve hafıza oluşumu ve problem çözme için gerekli olan dinamik ağlar oluştururlar. Besinler emildiğinde bol miktarda metabolik atık oluşur.
Beynin bir de “kanalizasyon sistemi” var
Yüksek organizmaların beyinleri, karmaşık ağlarda yüksek metabolizma hızlarına sahip milyarlarca nöron içerir. Kipnis, “Beynin nörodejeneratif hastalıklara katkıda bulunabilecek ve birikebilecek metabolik atıkları atması kritik önem taşıyor” dedi. Uykunun, uyanıkken biriken toksinlerin ve diğer atık maddelerin temizlendiği bir dönem olduğu biliniyordu. “Fakat bunun nasıl olduğunu bilmiyorduk.”
Vücutta lenf adı verilen atık maddeler, vücudu ince dallar halinde dolaşan lenfatik sistem aracılığıyla taşınır. Ancak beyin, kan dolaşımı ile merkezi sinir sistemi arasındaki sınır olan kan-beyin bariyeri tarafından vücudun geri kalanından korunur. Damar duvarının dışında yer alan özel hücreler sayesinde beyne yalnızca belirli maddeler geçebilir. Bu beyni zararlı maddelerden ve patojenlerden korur.
Ancak beyinde de, birkaç yıl önce keşfedildiği gibi bir “atık su sistemi” vardır. Lenfatik sisteme benzer şekilde akıcı bir sistemdir; taşıma sıvısı sonuçta lenfatik sisteme salınır.
Beyin temizleme yöntemini ayarlar
Araştırmacılar, anestezi altındaki ve uyuyan fareleri inceleyerek, beyin omurilik sıvısının yoğun beyin dokusu boyunca hareketini yönlendiren şeyin, nöronların koordineli bir aktivitesi olduğunu buldular. Hücreler ritmik dalgalara yoğunlaşan elektriksel uyarılar üretir. Atık yüklü sıvı daha sonra dura mater'deki (beyni kafatasının altında kaplayan dış doku tabakası) lenfatik damarlara akar.
Araştırmacılar ayrıca uyku döngüleri sırasında beyin dalga paternlerinin değiştiğini de kaydetti. Washington Üniversitesi'nden baş yazar Li-Feng Jiang-Xie, şüpheli neden hakkında “Beynin temizleme sürecinin bulaşık yıkamaya benzer olduğunu düşünüyoruz” dedi.
Büyük, yavaş darbeler başlangıçta kolayca çözünen maddeleri uzaklaştırabilirken, küçük, daha hızlı darbeler daha inatçı kalıntıları temizleyebilir; tıpkı bir tabaktaki yapışkan yiyecek kalıntılarını fırçalama şeklinize benzer şekilde. Jiang-Xie, “Belki de beyin, atık türüne ve miktarına bağlı olarak temizleme yöntemini ayarlıyor” diyor.
Alzheimer'a karşı tedaviler
Ekip, farelerin belirli beyin bölgelerini kapatırsa, bu bölgelerdeki nöronlar artık ritmik dalgalar üretmiyor, taze beyin omurilik sıvısı akamıyor ve orada bulunan atık ürünler ortadan kaldırılamıyor.
Bilim insanları, elde edilen bulguların Alzheimer ve Parkinson gibi nörolojik hastalıklara yönelik potansiyel tedavilere dair ipuçları sağlayabileceğini umuyor. Belirli zararlı atıkların uzaklaştırılmasının, ciddi sonuçlara yol açmadan önce ortadan kaldırılması amacıyla hedefli bir şekilde hızlandırılması mümkündür.
Haberler