|
Yeni araştırma beyinin, bedenin enerjisini neden bu
kadar bitirdiğini gösteriyor
ENERJİ
OBURU: Beyin nöronların düzgün bir şekilde fonksiyon
görmelerini sağlamak için kayda değer bir miktarı, beden
gücünün yüzde 20 kadarını kullanır.
Beynin
herhangi bir insan organından daha fazlasını, bedenin
toplam yükünün yüzde 20 kadarına tekabül edenini
kullandığı iyice anlaşılmıştır..
Şimdiye kadar pek çok bilimadamı, nöronların
birbirleriyle bağlantı kurmalarını sağlamada beynin
elektriksel impalslar için yakıt sağladığı enerjinin
büyük bir kısmını kullandığına inanmıştır. Oysa bu,
ortaya çıkan hikayenin sadece bir kısmıdır..
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Ulusal Bilimler
Akademisi İşlemleri’ndeki yeni bir araştırma, beynin
enerji bütçesinin üçte birinin nöronlara yardım
etmeye veya sinir hücrelerini
‘’ateşlemeye’’ veya sinyaller göndermeye
kullandığına işaret etmektedir. Geri kalan üçte biri,
her nasılsa, Minnesota Üniversitesi Tıp Okulu’nda
radyolojist, ortak-yazar Wei Chen’in çalışmasında da
adlandırdığı gibi ‘’önişlemler’’ veya hücre-sağlığını
sürdürmek için kullanılmaktadır.
Araştırmacılar onun aktivite değişiklikleri esnasındaki
enerji üretimini ölçmek için Manyetik Rezonans
Spektroskopi’yle (MRS) beyni imajladıktan sonra
sonuçlara varmışlardır. Chen otuz yıldır ortalıkta olan
ve farklı dokulardaki metabolizmanın ürünlerini takip
eden teknolojinin birgün beyin hasarlarını veya
tümörlerini veya nörodejenaratif hastalıkları (Alzheimer
ve Parkinson gibi) erken teşhis etmede yardımcı
olabileceğinin ispatlanabileceğini söylemiştir.
Chen
ve çalışma arkadaşları MRS’i belirli biçimde sıçan
beyinlerindeki hücresel enerjinin ana kaynağını,
Adenosin Trifosfat (ATP) üretiminin düzeyini takip
etmek için kullandılar. MRS vücuttaki belirli
elementleri, bu durumda her bir ATP molekülündeki üç
fosfor atomunu algılamak için programlanan Manyetik
Rezonans İmajlama (MRI) makinasını kullanmaktadır.
Amacı; bilincin farklı seviyeleri esnasında harcanan
enerjiyi ölçerek, ATP üretiminin beyin aktivitesiyle
bağlantılı olup olmadığına karar vermektir.
Gerçekten de, ATP seviyelerinin beyin aktivitesiyle
değişime uğradıkları gözükmüştür.Takım, laboratuar
sıçanlarının öldürüldüklerinde biraz uyuşturuldukları
zamandakinden yüzde 50 daha az ATP molekülleri
ürettiklerini fark etmiştir. Daha atik olan hayvanlarda
bulunan ilave ATP diğer beyin fonksiyonlarına yakıt
sağlarken; ATP’nin beyin aktif halde değilken
üretildiğini söyleyen Chen’in çoğunlukla hücreyi devam
ettirme doğrultusunda çalıştığı gözükmektedir. Chen
tamamen bilinçli olan beyinlerde üretilen ATP’nin geri
kalanının diğer aktivitelere bırakılarak, yalnızca üçte
birinin önişlem fonksiyonları için kullanıldığını tahmin
etmektedir.
Chen,
“Önişlem gücü beyin dokusunu canlı tutmak ve beyindeki
pek çok biyolojik süreçler ve buna ilaveten nöronal
konuşmalar için önemlidir,’’demiştir. Hücrelerin
membranları aracılığıyla yüklenmiş sodyum, kalsiyum ve
potasyum atomları (veya iyonlar) sürekli olarak
boşaltılır, böylece nöronlar ateşlemeyi yeniden
yüklerler. ATP, bu iyonların hücre membranlarının bir
tarafından öteki tarafına geçmeleri için gerekli olan
enerjiyi sağlar. Chen, hücrelerin içinde ve dışında
uygun bir iyonik dengenin sağlanması için yeterli
enerjinin olması gerektiğini; eğer içeride fazlası
sıkışırsa bunun hücrelere zarar verebilen, inmelere
(felç) ve diğer durumlara yol açabilen şişkinliklere
neden olabileceğini söylemiştir.
Chen
takımın bir kedi beyninin enerji gereksinimleri üzerinde
çalışmak için o zamandan beri MRS’i kullandığını, kedi
görsel olarak uyarıldığında da kedinin sıçradığını
söylemiştir. Chen araştırmacıların önümüzdeki sefer,
‘’çok yakında’’, üzerinde çalışmayı umduklarının,
insanlar olduğunu demiştir.
Yazan: Nikhil Swaminathan (Bu makale
www.sciam.com/April
29, 2008’den çevrilmiştir.)
Çevirmen: Esin Tezer |
