Beynimiz uyku sırasında kendini temizliyor
Gece uyuduğumuz vakit beynimiz bakım işleriyle meşgul oluyor. Beynin atık bertaraf düzeneği olan glifatik sistem, olağanda beyinde yavaş yavaş birikecek ziyanlı proteinleri içeren fazladan beyinomurilik sıvısını süpürüyor. Bu proteinlerin birikmesi, Alzheimer Hastalığı üzere durumların tehlikesinin artmasıyla ilişkilendiriliyor. Cell bülteninde yeni yayınlanan bir makalede bilim insanları, sistemin ne vakit devreye gireceğini nasıl bildiğini ortaya çıkarmaya daha da yaklaşıyorlar: Sistemi faaliyete geçirmenin “anahtarı”, beyindeki bir nörotransmiter olan norepinefrin.
GLİFATİK SİSTEM 2012 YILINDA KEŞFEDİLMİŞTİ
Populer Science Türkçe’de yer verilen detaylara nazaran Glifatik sistemi, makalenin müelliflerinden biri olan Danimarkalı sinirbilimci Maiken Nedergaard 2012 yılında keşfetmişti. İsmini ise hem daha bilindik olan lenfatik sisteme benzerliğini hem de bu sistemin beynin gliyal hücrelerine dayanmasını yansıtmak için vermişti. Popular Science‘a konuşan Nedergaard, sistemin geride bıraktığımız on yıl içinde kapsamlı formda incelendiğini ve faaliyetinin sağlıklı bir beyin için çok kıymetli olduğunu söylüyor:
“Glifatik sistem üzerine şu an 2.000 civarı yayımlanmış makale bulunuyor ve bunların birçoğu klinik uygulamalara odaklanıyor. Bu çalışmalar daima bir arada yaşlanmanın ve neredeyse tüm nörolojik hastalıkların, glifatik akıştaki bir azalmayla ilişkili olduğunu vurguluyor.”
Hızlı olmayan göz haraketi (NREM) uykusu sırasında, neredeyse her dakika beyin bir norepinefrin dalgası yayıyor. Beynin ana nörotransmiterlerinden biri olan bu unsur, damarların daralmasına sebep olan güçlü bir damar büzücü. Her bir dalga, beyne kan taşıyan atardamarlarda bir büzülmeye sebep oluyor. Bu atardamarlar daha sonra yeni norepinefrin dalgası gelene kadar yavaşça genişliyor.
Nedergaard, bu ritmik kasılma ve genişleme dizilerinin bir pompalama faaliyeti meydana getirdiğini açıklıyor:
“Glifatik akışa istikamet veren şey de bu periyotlu büzülme ve genişlemeler.”
Atardamarlardaki bu büzülmeleri ortaya çıkaran dönemli norepinefrin dalgaları, glifatik sistemin faaliyeti için çok değerli.
Norepinefrin, beynin ana nörotransmiterlerinden biri olarak pek çok işleve sahip ve kimi ilaç sınıfları da bu hususun salınıp geri alınma oranını değiştirerek çalışıyor. Kelam konusu örnekler ortasında, norepinefrinin bağlandığı reseptörlerden birini engelleyen antidepresanlar (özellikle de seçici norepinefrin geri alım kısıtlayıcıları [SNRI’ler]) ve beta engelleyiciler yer alıyor.
Norepinefrin sistemini özel olarak hedeflemeyen lakin yeniden de onu etkileyen diğer ilaçlar da var. Uyku ilaçları bu kategoriye giriyor ve yeni çalışmada, yaygın bir ilacın (Ambien olarak da bilinen Zolpidem) glifatik sistemin aktifleştirilmesini ve işleyişini nasıl etkilediği inceleniyor.
Araştırmacılar, birine Zolpidem verilen iki fare kümesini karşılaştırdı. Araştırma ekibi Zolpidem dozu verilen farelerde, norepinefrinin salınımının (ve bunun soucunda glifatik sistemin işleyişinin) fark edilir derecede baskılandığını keşfetti. Zolpidem farelerinin beyinlerindeki en yüksek norepinefrin düzeyleri, denetim kümesindeki farelere nazaran yüzde 50 kadar daha düşüktü ve atardamar büzülmeleri de başka kümesindeki kadar bariz değildi.
Araştırmada, en azından farelerde, Zolpidem’in “normal uyku mimarisine müdahale ettiği ve glifatik akışı baskıladığı”na karar veriliyor. Nedergaard, tablonun muhtemelen başka uyku ilaçlarında da emsal olacağını zira nihayetinde hepsinin beyin genelindeki nöral faaliyeti baskılayarak çalıştığını söylüyor. Ortalarında norepinefrin salgılayan nöronlar da var. Bu durum uyku ilaçlarının, beynin tehlikeli atığı uzaklaştırma biçimine müdahale ederek istenmeyen sonuçlar doğurduğunu akla getiriyor.
Söz konusu sorun öbür ilaçları da kapsıyor olabilir. Nedergaard, örnek olarak SNRI’lerin de bu dalgalanmalı mekanizmayı kısıtlıyor üzere göründüğünü söylüyor: Araştırmacının laboratuvarı, SNRI desipraminin farelere uygulandığı diğer bir çalışma daha yürütmüş ve “dalgalanmaların ortadan kalktığı” görülmüş.
Bulgular, sistemle ilgili değerli bir noktayı gösteriyor: Beyin daima norepinefrin salgılamaya devam etmiyor.
Eğer genel norepinefrin düzeyi yüksekse ve onu yayan nöronlar daha fazla yaymalarını söyleyen bir sinyal alırsa, yaydıkları ölçü azalıyor. Öbür bir sözle beyin bir istikrar tutturmaya çalışıyor.
SNRI’ler norepinefrinin geri emilimini kısıtlayarak, hususun beyinde genel bir yükseliş sergilemesiyle sonuçlanıyor. Bu durum, glifatik sistem uyku esnasında faaliyetini artırmaya başladıkça, çalışacak “yer” bulmakta zorlandığı ve glifatik sistemin faaliyete geçmesiyle salınan norepinefrin dalgalarının görece ufak olduğu manasına geliyor. Ayrıyeten Nedgergaard’ın altını çizdiği üzere, “Önemli olan [norepinefrin seviyelerindeki] bu dalgalanmalar.”
Glifatik sistemle ilgili hala öğrenecek çok şey olsa da uyumamıza yardımcı olması için aldığımız ilaçların, bu sistemin çalışmasını kısıtlamamasını sağlamak bir öncelik olmalı. Nedergaard gelecekte bu mevzu üzerine yürütülecek çalışmalarda, nöronsal faaliyeti yalnızca genel halde baskılamaktan daha karmaşık bir faaliyet düzeneği sergileyen uyku yardımcılarının araştırılabileceğini öne sürüyor. Ona nazaran norepinefrin dalgalanmalarına imkan sağlamanın yollarını bularak insanların uyumasına yardımcı olurken, tıpkı vakitte “glifatik bir bakış açısından bakıldığında onarıcı uykuyu da desteklemek” daha uygun bir yaklaşım.
