Okyanusum.com Din, Bilim, Sufizm
Elektron mikrosbundan elde ettiğimiz farelerin beyinleri hakkındaki çarpıcı resimler, her gün bizim kendi beynimizde de neler olup bittiğine bir gösterge olabiliyor: Sinapslarımız, (sinir hücreleri arasındaki bağlantı noktaları) gün içindeki uyarılarla güçlenip, büyür ve genişlerken, uyku esnasında da bir sonraki gündeki büyüme ve öğrenme için alan açmak adına yaklaşık %20 küçülmektedir.
Wisconsin Uyku ve Bilinç Merkezi’nden Chiara Cirelli ve Giulio Tononi adlı doktorlar, Science dergisinde bugün yayınlanan dört yıllık araştırma projeleri olan “sinaptik homeostaz hipotezi (SHY)” adlı çalışmalarını yayınlanmaktadır. Bu hipotezde; uykunun, plastik-esnek ve yeni şeyler öğrenmeyi devam edebilmesi için beynin yaptığı işlem olduğu anlatılmaktadır.
Bir sinaps, uyanıklık süresi boyunca tekrar tekrar aktive edildiğinde, güçlenir ve bu büyümenin de öğrenme ve hafıza için önemli olduğuna inanılır. Ancak, SHY’a (Sinaptik Homeostaz Hipotezi) göre, sinpasların satürasyonu (doymuşluğunu) ve sinirsel sinyalizasyonun ve hafızanın bozulmasını önlemek için bu büyümenin dengelenmesi gerekir. Uyku esnasında dış dünyayla ilgimiz azaldığı ve “buralar, şu aralar”şeklindeki durumlardan özgür kalınmasından dolayı, uykunun, yeniden normalleşme süreci için en iyi zaman olduğu düşünülmektedir.
Sinapslar, daha güçlü ve daha etkili hale geldiğinde, büyür ve zayıflarsa da küçülürler. Buradan yola çıkarak, Cirelli ve Tononi doğrudan yapılacak bir SHY (Sinaptik Homeostaz Hipotezi) testi ile, sinapsların boyutunun uyku ile uyanıklık arasında değişip, değişmediğini belirlemek isterler. Bunu yapmak için, “seri tarama 3 Boyutlu elektron mikroskopsi” adı verilen son derece yüksel uzaysal çözünürlük metodunu kullanırlar.
4 yıl süren ve bir çok araştırma uzmanın çalıştığı çok büyük bir girişim olan bu araştırmada, araştırmacılar fare beynindeki serebral korteksin iki alanını fotoraflayıp, yeniden kurup, düzenleyerek analiz ederler. 6.920 sinapsı yeniden inşa edip, düzenleyerek, boyutlarını ölçerler.
Ekip, çalışmalarını yaparken, iyice dinlenmiş farelerin mi yoksa uyanık olan farelerin mi beyin hücrelerini incelediklerini önceden bilmek istemezler. Sonunda “kodu kırıp”, ölçümleri, görüntü alınmadan önceki farelerin uyudukları 6-8 saatlik uyku miktarı ile ilişkilendirdiklerinde, bir kaç saatlik uykunun sinpasların boyutunda ortalama %18’lik bir küçülmeye yol açtığını tespit ederler. Bu değişimler, serebral korteksin her iki alanında da meydana gelmektedir ve sinapsların boyutu ile de orantılıdır.
Bu boyut ayarı (küçülme/büyüme) sinapsların yaklaşık %80’ninde meydana gelmiştir, ancak, en sabit hafıza izleriyle ilişkilendirilen daha geniş çapta olanlar, bu ayarlamaya dahil olmamıştır.
Bu resim, ağaç dalına benzer “dendrit”lerin elektron mikroskop görüntülerinin 3 Boyutlu rekonstrüksiyonlarını göstermekte. Dalların sonunda başlıklar denilen başlığa benzeri yapılar (“spine-diken”) ve bu “spin”eların (dikenlerin) ucunda da “sinaps”lar bulunur. Bu görüntü gibi binlerce görüntüyü inceleyen Wisconsin Üniversitesi’nden araştırmacılar, sinpasların fare uyuduktan sonra büzüşüp, küçüldüğünü ve daha sonra da uynadığı uyanıklık devresinde tekrar büyüdüğünü göstermekteler.
Kaynak: Bu görüntü, NeuroscienceNews.com’a Wisconsin Uyku ve Bilinç Merkezi tarafından verilmiştir.
Cirelli: “En açık ve net şekilde anlatmak gerekirse, bu bize göstermektedir ki; Sinaptik boyut ve gücün dengesi, uyanıkla bozulmakta ve uyku ile de yeniden düzenlenip, ayarlanmakta. Korteksteki sinpasların büyük çoğunluğunun yalnızca bir kaç saatlik uykudan sonraki uyanıklık sürecinde bu kadar büyük bir ölçüde büyüyerek değişmesi oldukça dikkat çekici.”
Tononi de şunları ekliyor: “Farelerden elde ettiklerimizden sonra insanlar için de şu sonuca ulaşılabiliriz; tespitlerimize göre her gece korteksimizdeki trilyonlarca sinaps yaklaşık %20 küçülüp, büzüşmekte.”
Bu araştırma, Baltimore’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nde Dr. Richard Hugabir’in araştırması ile birlikte bugün Science adlı dergide yayınlanmıştır. Biyokimaysal ve moleküler yöntemlerin kullanılarak yapıldığı bu çalışma da, sinapsların uyku esnasında küçülme işlemine girdiğini ve bu işlem için önemli olan genleri tanımladığını göstererek, SHY’in (Sinaptik Homeostaz Hipotezi) tahminlerini teyit etmektedir.
Çeviren: AylinER
http://neurosciencenews.com/sleep-brain-reset-6047/
