Bilim insanları, gözlerin tek aktif organ olduğu REM uykusunun beyindeki merkezi olan sinirsel karargâhı keşfettiler.
Farelerde beynin üst kısmındaki bir devre tetiklendiğinde, araştırmacılar hayvanları uyanık olsalar bile REM uykusuna geçirebiliyor.
Bu bulgular insanlara da uyarlanabilirse, uykunun biyolojisini ve bu sürecin neden bozulabileceğini anlamak için büyük bir adım atmış olacağız.
Bu bilgi; uykuda solunum durması (uyku apnesi), narkolepsi, sıkıntı verici kabuslar veya REM uyku bozuklukları gibi sorunlar yaşayan insanlarda REM uykusunu iyileştirmemize de yardımcı olabilir. REM uyku bozuklukları, kişilerin rüya görürken hareket etmesine veya konuşmasına neden olur.
REM uykusuyla ilgili gizemler sürüyor ve araştırmalar, bilim insanlarının henüz REM uykusunun kontrol merkezinin beyinde nerede olduğunu bilmemesi ya da böyle bir merkezin olup olmadığından emin olmamaları nedeniyle daha da zorlaşıyor.
On yıllardır bazı araştırmacılar, memeli beyin sapındaki nöronların REM uykusunun başlamasında kritik bir rol oynadığına inanıyor. Örneğin, kedilerde beyin sapı devreden çıkarıldığında, düzgün REM uykusu sağlanamıyor.
Parkinson hastalığı gibi beyin sapı dejenerasyonu olan insanlarda da REM uykusu benzer şekilde bozulabiliyor.
Beyin sapı ve diğer anatomik parçaları. Görsel kaynağı: Wikimedia.org
Yıllar süren kemirgen çalışmaları, beynin üst kısmındaki pons adı verilen bölgenin REM sırasında hareketi kısıtlayan kas gevşemesini sağlayan bir ‘kontrol merkezi’ olduğunu gösterdi. Ancak bu bölgedeki uyanıklığı destekleyen nöronlar, uykuyu destekleyenlerle iç içe olduğundan, bu kritik uyku evresinden sorumlu yolları kesin olarak tespit etmek zor oldu.
Japonya Tsukuba Üniversitesi ve Tokyo Üniversitesi’nden nörobilimci Mitsuaki Kashiwagi, Japonya ve Fransa’dan bir ekip ile farelerin beyinlerinde dorsal ponsta REM ile ilişkili bir grup nöronu keşfetti.
Bu nöronlar, kortikotropin salınım hormonu bağlayıcı protein (Crhbp) taşıdıkları için “Crhbp+” nöronları olarak adlandırılıyor.
Bu hücreler, beynin üst kısmındaki pons bölgesinden hemen altındaki medulla oblongata adlı beyin sapı bölgesine projeksiyon yapıyor. Bu bölgede nitrik oksit sentaz 1 proteini (Nos1) taşıyan Nos1+ nöronları bulunuyor. Nos1+ nöronları, tekrar Crhbp+ nöronlarına ve ön beyne doğru bir döngü oluşturuyor.
Kashiwagi ve ekibi, bu döngünün REM uykusunun temel devresi olarak işlev görebileceğini savunuyor.
Ekip, pozitif geri besleme döngüsünden ponsta bulunan nöronları çıkardığında, farelerde uyku süresi azaldı ve REM uykusu sırasında kas gevşemesi bozuldu.
Ancak medullaya uzanan pons nöronları etkinleştirildiğinde, fareler daha hızlı REM uykusuna geçiş yaptı ve uyku sırasında REM epizodlarının sayısı ile süresi arttı, uyanıklık süresi ise azaldı.
Medullada Nos1+ nöronları, REM aktivitesiyle ilgili birçok bölgeye projeksiyon yaparak REM’i güçlü bir şekilde destekledi.
Bu nöronların farelerde etkinleştirilmesi, uyanıklıktan doğrudan REM uykusuna geçişlere neden oldu. Hatta fareler önce hafif uykuya geçse bile, bu süreç hızla kısaldı ve REM uykusuna daha hızlı geçildi. Ön beyne uzanan nöronlar, uyanıklığı engelleyici bir işlev görüyor.
Narkolepsi hastası insanlarda uyanıklıktan doğrudan REM uykusuna geçiş gözlenir, ancak bu geçiş normalde oldukça nadirdir.
“Crhbp’yi uyku düzenleyici nöronlar için bir işaret olarak belirledikten sonra, bu nöronların REM uyku bozukluğu yaşayan Parkinson hastalarında etkilenip etkilenmediğini inceledik” diyor araştırmacılar.
Gerçekten de ekip, bu gruptaki Crhbp-immünoreaktif nöronların büyük oranda azaldığını tespit etti ve bu durum bu hastalığı karakterize eden uyku bozukluklarının altında yatan mekanizmalara ışık tutuyor.
Parkinson hastalığı fare modelinde, araştırmacılar ponsdaki Crhbp+ nöronlarının etkinleştirilmesinin gözlemlenen uyku anormalliklerini tersine çevirebildiğini gösterdi.
Kashiwagi ve ekibi, “bir sonraki adımın bu nöronların aktivitelerini tek hücre çözünürlüğünde kaydederek, gerçekte ne yaptıklarını ve neden yaptıklarını anlamak” olduğunu belirtiyor.
Kaynaklar ve İleri Okuma
- C. Cassella. Scientists One Step Closer to Finding Trigger in Brain For REM Sleep. (27 Ekim 2024). Alındığı Tarih: 27 Ekim 2024. Alındığı Yer: Science Alert | Arşiv Bağlantısı
