NIH destekli çalışma, uyanık beyinlerde uykunun faydalarını tetikliyor

Bilim insanları, uykunun onarıcı faydalarının, hayvan tamamen uyanıkken beynin lokalize bölgelerinde indüklenebileceğini kanıtladı; bu bulgu, organizmaların neden uyuması gerektiğine dair anlayışı yeniden şekillendirebilir ve uyku kaybının bilişsel bedeli için yeni tedavilere işaret edebilir.

Uyanık Farelerde Derin Uykuyu Taklit Etmek

Pazartesi günü Nature Neuroscience'da yayınlanan çalışma, University of Wisconsin-Madison'dan Chiara Cirelli tarafından yönetildi ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) tarafından finanse edildi. Optogenetik stimülasyon ve genetiği değiştirilmiş fareler kullanan ekip, beynin geri kalanı uyanık ve çevreye duyarlı kalırken, 30 dakikalık seanslar boyunca hedeflenen kortikal alanlarda hızlı olmayan göz hareketi (NREM) uykusunun karakteristik ritmik aç/kapa ateşleme modellerini indükledi.nih+2

Yetişkin insan uykusunun yaklaşık yüzde 80'ini oluşturan NREM uykusunun, beynin anıları pekiştirdiği ve sinapsları yeniden kalibre ettiği evre olduğu bilinmektedir. İndüklenen aç/kapa dönemlerinde, stimüle edilen bölgelerdeki nöronlar aktif ateşleme ve sessizlik arasında gidip gelerek, doğal derin uyku sırasında meydana gelen yavaş dalga salınımlarını yakından taklit etti.bioengineer

Uyku Yoksunluğunu Telafi Etmek

Sonuçlar çarpıcıydı. Uyku yoksunluğu sırasında motor ve somatosensoriyel korteksler üzerinde bilateral stimülasyon alan fareler, iyi dinlenmiş hayvanlarla karşılaştırılabilir dokunsal hafıza performansını korudu. Stimülasyon olmaksızın uykusuz bırakılanlar ise belirgin hafıza eksiklikleri gösterdi. Ayrıca, tek taraflı stimülasyona maruz kalan fareler, sonraki doğal uyku sırasında stimüle edilen bölgede azalmış yavaş dalga aktivitesi sergiledi, bu da yapay aç/kapa döngülerinin beynin onarıcı ihtiyaçlarını yerel olarak karşıladığını gösterdi.biorxiv+2

Bu etki, nöral aktivitenin basit bir şekilde baskılanmasından ziyade salınım modelinin kendisine bağlıydı ve bu durum, uykuyu neyin onarıcı kıldığına dair önceki varsayımlara meydan okudu.bioengineer

İnsan Sağlığı İçin Çıkarımlar

NIH'in Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü'nün başkan vekili Amy Bany Adams, bulguların araştırmacıları yaşam boyu bilişsel gerilemeyi önleyebilecek veya hafifletebilecek müdahalelere yaklaştırdığını söyledi. Ekip, bu yaklaşımı invaziv olmayan transkraniyal stimülasyon teknikleri aracılığıyla insanlara uyarlamayı hedefliyor ve potansiyel olarak kronik uyku yoksunluğu, vardiyalı çalışma programları veya uyku mimarisini bozan nörodejeneratif rahatsızlıkları olan insanlar için rahatlama sunmayı amaçlıyor.bioengineer

Araştırmacılar, "Uyanıklık sırasında AÇ/KAPA aktivitesini indüklemek, yerel uyku ihtiyacını azaltmak için yeterlidir ve uykunun temel işlevlerini yerine getirir" sonucuna vardı.nature+1