Gece uyuduğumuzda beynimiz bakım işleri yapmakla meşguldür. Beynin atık imha mekanizması olan glimfatik sistem, normalde beyinde yavaş yavaş birikecek zararlı proteinler içeren fazla beyin omurilik sıvısını temizler. Bu proteinlerin birikmesi, Alzheimer hastalığı gibi durumların riskinin artmasıyla ilişkilidir. Cell dergisinde kısa süre önce yayınlanan bir makalede bilim insanları, sistemin ne zaman etkinleştirileceğini nasıl bildiğini keşfetmeye yaklaşıyor: Sistemi etkinleştirmenin “anahtarı”, beyindeki bir nörotransmitter olan norepinefrindir.
GLİFATİK SİSTEM 2012 YILINDA KEŞFEDİLDİ
Popular Science Türkçe’nin ayrıntılarına göre, glimfatik sistem, makalenin yazarlarından Danimarkalı sinir bilimci Maiken Nedergaard tarafından 2012 yılında keşfedildi. beynin glial hücrelerine dayanmaktadır. Popular Science’a konuşan Nedergaard, sistemin son on yılda kapsamlı bir şekilde incelendiğini ve aktivitesinin sağlıklı bir beyin için çok önemli olduğunu söylüyor:
“Şu anda glimfatik sistem üzerine yayınlanmış yaklaşık 2000 makale var ve bunların çoğu klinik uygulamalara odaklanıyor. “Birlikte, bu çalışmalar yaşlanmanın ve neredeyse tüm nörolojik hastalıkların azalan glifatik akışla bağlantılı olduğunu vurguluyor.”
Hızlı göz hareketi olmayan (NREM) uyku sırasında beyin neredeyse her dakika bir norepinefrin dalgası salgılar. Beynin ana nörotransmiterlerinden biri olan bu madde, kan damarlarının daralmasına neden olan güçlü bir vazokonstriktördür. Her dalga beyne kan taşıyan arterlerin kasılmasına neden olur. Bu arterler daha sonra yeni bir norepinefrin dalgası gelene kadar yavaşça genişler.
Nedergaard, bu ritmik kasılma ve genişleme dizilerinin bir pompalama hareketi yarattığını açıklıyor:
“Glifatik akışı yönlendiren şey bu döngüsel kasılmalar ve genişlemelerdir.”
Atardamarlarda bu kasılmalara neden olan norepinefrinin döngüsel dalgaları, glifatik sistemin aktivitesi açısından çok önemlidir.
Norepinefrin, beynin ana nörotransmiterlerinden biri olarak birçok işleve sahiptir ve bazı ilaç sınıfları, bu maddenin salınma ve yeniden düzenlenme hızını değiştirerek çalışır. Örnekler arasında, norepinefrinin bağlandığı reseptörlerden birini bloke eden antidepresanlar (özellikle seçici norepinefrin geri alım inhibitörleri) yer alır. [SNRI’ler]) ve beta blokerler.
Özel olarak norepinefrin sistemini hedeflemeyen ancak yine de onu etkileyen başka ilaçlar da vardır. Uyku ilaçları bu kategoriye giriyor ve yeni çalışma, yaygın bir ilacın (Ambien olarak da bilinen Zolpidem) glifatik sistemin aktivasyonunu ve işleyişini nasıl etkilediğini inceliyor.
Araştırmacılar, birine Zolpidem verilen iki grup fareyi karşılaştırdı. Araştırma ekibi, Zolpidem ile tedavi edilen farelerde norepinefrin salınımının (ve dolayısıyla glimfatik sistemin işleyişinin) önemli ölçüde baskılandığını buldu. Zolpidem farelerinin beyinlerindeki zirve norepinefrin seviyeleri, kontrol farelerine göre yaklaşık yüzde 50 daha düşüktü ve arteriyel daralma diğer gruptaki kadar belirgin değildi.
Çalışma, Zolpidem’in en azından farelerde “normal uyku mimarisine müdahale ettiği ve glifatik akışı baskıladığı” sonucuna varıyor. Nedergaard, tablonun muhtemelen diğer uyku ilaçlarıyla benzer olacağını çünkü sonuçta hepsinin beyindeki sinirsel aktiviteyi baskılayarak çalıştığını söylüyor. Bunlar arasında norepinefrin salgılayan nöronlar da vardır. Bu, uyku haplarının beynin tehlikeli atıkları temizleme biçimine müdahale ederek istenmeyen sonuçlara yol açtığını gösteriyor.
Sorun diğer ilaçları da etkileyebilir. Örneğin, Nedergaard, SNRI’ların aynı zamanda bu dalgalanma mekanizmasını sınırladığını söylüyor: Araştırmacının laboratuvarı, SNRI desipramininin farelere uygulandığı başka bir çalışma yürüttü ve “dalgalanmaların ortadan kaybolduğunu” buldu.
Bulgular sistemle ilgili önemli bir noktayı ortaya koyuyor: Beyin sürekli olarak norepinefrin salgılamıyor.
Genel norepinefrin seviyesi yüksekse ve onu yayan nöronlar, onlara daha fazla yaymalarını söyleyen bir sinyal alırsa, yayılan miktar azalır. Yani beyin dengeyi korumaya çalışıyor.
SNRI’lar norepinefrinin yeniden emilimini sınırlayarak beyindeki maddede genel bir artışa neden olur. Bu, glimfatik sistemin uyku sırasında aktivitesini artırmaya başladığında, işlev görecek “alan” bulmakta zorlandığı ve glimfatik sistem etkinleştirildiğinde salınan norepinefrin dalgalarının nispeten küçük olduğu anlamına gelir. Ayrıca Nedgergaard’ın da işaret ettiği gibi, “Önemli olan [norepinefrin seviyelerindeki] bu dalgalanmalar.”
Glimfatik sistem hakkında hala öğrenilecek çok şey olsa da, uyumamıza yardımcı olmak için aldığımız ilaçların bu sistemin işleyişini kısıtlamamasını sağlamak bir öncelik olmalıdır. Nedergaard, bu konuyla ilgili gelecekteki çalışmaların, genel olarak nöronal aktiviteyi basitçe bastırmaktan daha karmaşık bir etki mekanizması sergileyen uyku yardımcılarını araştırabileceğini öne sürüyor. Daha iyi bir yaklaşımın, norepinefrin dalgalanmalarının insanların uyumasına yardımcı olmasına izin vermenin ve aynı zamanda glimfatik bir bakış açısıyla dinlendirici uykuyu teşvik etmenin yollarını bulmak olduğunu söylüyor.