Derin uykuya nasıl geçtiğimizi, beyin sapının derinlerindeki yerleşik bir uyku-destek çevrimi açığa çıkardı. Bilimciler yalnızca, derin uyku üretmek üzere hem gerekli hem yeterli etkinlik görünen memeli beyninde, ikinci uyku nodu’nu keşfetti.
Harvard Tıp Okulu ve Buffalo Üniversitesi, Tıp ve Biyotıp Bilimleri Okulundan araştırmacılar, beynin uyku destek etkinliğinin tam olarak yarısının beyin sapı içinde bulunan Parafacial Bölge’den (PB) kaynaklandığını gösterdi. Beyin sapı, soluma, nefes alıp-verme, kan basıncı, kalp atım hızı ve vücut sıcaklığı gibi yaşamsal işlevleri düzenleyen beyin bölümüdür.
Buffalo Üniversitesi, Tıp ve Biyotıp Bilimleri Okulundan, Farmakoloji ve Toksikoloji alanında Doç. Dr. Caroline E. Bass’a göre beyinde, uyku merkezinin yaşamsal önemdeki öteki bölgelerle olan yakın ilişkisi, uykunun evrimsel önemine ışık tutuyor.
Araştırmacılar PB’de, nörotransmiter gama-aminobutirik asit (GABA) üretiminden sorumlu özel bir tip sinir hücresi buldu. Bunu başarmak için araştırmacılar, sinir hücrelerini uzaktan hassas bir şekilde denetleyen yenileşimci araçları kullandılar. Bu araçlar sayesinde, bilimciler istedikleri her zaman sinir hücrelerini açma-kapama becerisi kazandı.
Harvard Tıp Okulu’ndan Doç. Dr. Patrick Fuller, deney için gerek duyulan hassasiyeti elde etmek için, PZ’nin içine, yalnızca GABA sinir hücrelerini gösteren, beyin işlevlerini değiştirme etkisi olmayan bir “tasarımcı” alıcı virüs sokulduğunu söyledi. Bilimciler, PB’deki GABA sinir hücrelerini açtığında, denek hayvanların, sakinleştirici ya da uyku hapı gibi uyuma yardımcıları kullanılmadan, hızla derin bir uykuya daldığını gözledi.
Harvard Tıp Okulu’ndan, doktora sonrası araştırmacı Christelle Ancelet’e göre, deneyde kullanılan araçlar geliştirilmeden önce, bir bölgeyi etkinleştirmek için sık sık elektriksel uyarımlar kullanıldı; ancak elektrotların, çevresini hiç etkilemeden yalnızca dokunduğu her şeyi uyarması önemli bir sorundu ve neştere gereksinme duyulan her zaman ve her yerde, bu yöntem kullanılmak zorundaydı: Oysa bu yeni moleküler yaklaşımlar hücresel düzeyde, beynin üzerinde görülmemiş bir denetim sağlıyor.
Bilimcilere göre, bu sinir hücrelerinin beyinde; öteki beyin-uyku ve beyin-uyanma desteğiyle nasıl etkileştiği konusu hala, üzerinde çalışmayı gerektiren bir bilinmeyen. Ancak, önünde sonunda, bu bulgular, uykusuzluk hastalığını da içeren uyku bozuklukluklarının tedavisinde yeni ilaçlara dönüşebilir; daha iyi ve daha güvenli anesteziklerin geliştirilmesini sağlayabilir.
Sinirbilimde gerçekten de dönüştürücü bir yere gelindiğini söyleyen Bass, bu konudaki düşüncelerini şöyle dile getirdi: “Beyni denetlemede, tasarımcı genlerin kullanımı bize şimdiye dek görülmemiş bir yetenek kazandırıyor. Artık, şimdiye kadar ulaşabildiklerimizin çok ötesinde, sinirbilimlerin en gizemli konularından biri olan “Neden uyuruz?” sorusunu da içine alarak, beynin işlevleriyle ilgili temel soruları yanıtlayabiliriz.”
ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından finanse edilen çalışma Ağustos 2014’te, çevrimiçi Nature Neuroscience’ta yayınlandı.
İlgilenenler için bu çalışmanın yayını: Christelle Anaclet, Loris Ferrari, Elda Arrigoni, Caroline E Bass, Clifford B Saper, Jun Lu, Patrick M Fuller. The GABAergic parafacial zone is a medullary slow wave sleep–promoting center. Nature Neuroscience, 2014; 17 (9): 1217 DOI: 10.1038/nn.3789