Uyku Araştırmalarında Çığır Açan Keşif
Uyku, uzun zamandır derin beyin bölgeleri tarafından kontrol edilen pasif bir süreç olarak görülüyordu. Ancak Nature dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, bu görüşü kökünden sarsıyor. Albert Einstein Tıp Fakültesi'nden nörobilimci Geoffrey Terral ve laboratuvar yöneticisi Renata Batista-Brito, serebral kortekste yer alan ve uykuyu başlatabilen özel bir hücre topluluğu keşfetti. Bu hücreler, korteksteki inhibitör nöronların yalnızca yüzde birini oluşturuyor ve farelerde etkinleştirildiklerinde hayvanı doğrudan uykuya geçiriyor.
“Çalışmamız, korteksin sadece bu ritmi görmekle kalmayıp aynı zamanda onu kendisinin başlatabildiğini ve bunun uykuyu teşvik etmek için yeterli olduğunu gösteriyor,” diyor Terral. Bu bulgu, uykunun yalnızca subkortikal bölgelerden yönetilmediğini, korteksin de bu süreçte aktif bir rol oynadığını ortaya koyuyor.
Sst-Chodl Nöronları: Nadir Ama Etkili
Bu özel hücreler, iki farklı genin (Sst ve Chodl) aynı anda aktif olduğu nöronlar olarak tanımlanıyor. Daha önce maymunlarda yapılan çalışmalarda uzun menzilli inhibitör nöronların varlığı biliniyordu ancak bu genleri kullanarak onları manipüle etmek mümkün değildi. Çünkü tek bir gen, çok çeşitli ve heterojen bir nöron ailesini hedef alıyordu. “Tek bir gen bu hücreleri hedeflemek için yeterli değil,” diyor Batista-Brito. Ekip, yalnızca her iki gen de aktif olduğunda hücreyi etiketleyen bir strateji geliştirmek için yıllar harcadı. Sonuçta korteksteki her bin nörondan yalnızca biri bu özelliğe sahipti.
Batista-Brito, “Bu hücrelerin peşine düşmek gerçekten yüksek riskli bir projeydi çünkü korteksteki nöronların yüzde 0,1'i ile bir şey görmek çok düşük bir olasılıktı,” diyor ve ekliyor: “Bu projeler için yazdığım birçok hibem her zaman reddedildi çünkü çok riskliydi.” Ancak ilk anatomik inceleme, riskin değer olduğunu kanıtladı. “İlk başta tüm beyinde sadece iki üç hücre gövdesi gördüm,” diyor Batista-Brito. “Buna rağmen görsel korteksin her yerinde, başka hiçbir nöronda görmediğim kadar muazzam bir dallanma vardı.”
Geniş Bağlantı Ağı ve Uyku Tetikleme
Bu “muazzam dallanma”, nöronların bey nin diğer bölgeleriyle bağlantı kurmasını sağlayan ağaç benzeri bir yapı. İlginç olan şu: İnhibitör nöronlar neredeyse her zaman yereldir; yakın çevrelerinden girdi alır ve yine yakın çevrelerini kontrol eder. Ancak Sst-Chodl nöronları bunun tam tersi. Batista-Brito, “Sst-Chodl nöronları oldukça kesin girdiler alıyor ama sonra bu bilgiyi her yere yayıyor,” diyor. Tek bir Sst-Chodl hücresi, tüm görsel kortekse dallanıyor ve ardından dokunma, işitme, uzamsal hafıza, navigasyon ve istemli hareketlerden sorumlu beyin bölgelerine aksonlar gönderiyor.
Ekip, hücrelerin ne zaman ateşlendiğini görmek için farelerin göz bebeği boyutu, kas tonusu, yüz hareketleri, koşma ve kortikal elektriksel aktivitesini aynı anda izledi. Görüntülenen 111 hücreden 95'i yavaş dalga uykusu ve hareketsiz uyanıklık sırasında parladı; koşma ve REM uykusu sırasında ise sustu. Bu, Sst-Chodl nöronlarının uyku-uyanıklık döngüsünde kritik bir rol oynadığını gösteriyor. Yavaş dalga uykusu sırasında korteks, UP ve DOWN durumları arasında gidip geliyor; bu hücreler bu ritmi başlatabiliyor.
Bu keşif, uyku bozuklukları ve nörolojik hastalıklar için yeni tedavi yolları açabilir. Korteksin uykuyu başlatmadaki aktif rolü, beyin araştırmalarında yeni bir sayfa açıyor.
Henüz yorum yok — ilk yorumu sen yaz!