Yeni araştırma, uyku derinliğinin (derin uykunun) beynimizin atık ve toksik proteinleri etkin bir şekilde temizleme yeteneğini nasıl etkileyebileceğini gösteriyor. Yaşlandıkça uyku genellikle daha hafif ve daha da bozulur hale geldiğinden, bu çalışma uyku eksikliği ve yaşlanma ve yüksek Alzheimer riski arasındaki bağlantıları destekliyor ve potansiyel olarak açıklıyor.
Rochester Üniversitesi Translasyon Nörotıp Merkezinden Tıp Doktoru ve bu araştırmanın başyazarı Maiken Nedergaard şunları belirtiyor: “Uyku, beynin atık giderme sisteminin işlevi için kritik öneme sahip ve bu çalışma, ne kadar derin uyunursa o kadar iyi olduğunu ortaya koyuyor. Tespit ettiğimiz bulgular ayrıca uyku kalitesinin veya uyku yoksunluğunun Alzheimer ve demansın başlangıcına neden olabildiğini artan şekilde gösteren kanıtlar ortaya koyuyor.”
Science Advances dergisinde yer alan çalışma, derin Non-REM uyku ile ilişkili yavaş ve sabit-dengeli beyin ve kardiyopulmoner aktivitenin, beynin atıkları yok etme işlemi olan glimfatik sistemin işlevi için en uygun uyku evresi olduğunu göstermektedir. Bulgular, ayrıca, bazı anestezi çeşitlerinin neden yaşlı erişkinlerde bilişsel bozulmaya yol açabileceğini de açıklıyor.
Daha önceleri bilinmeyen “glimfatik sistem” ilk olarak Nedergaard ve arkadaşları tarafından 2012 yılında tanımlanmıştır. Bu sistem tanımlanmadan önce, bilim insanları kendi kapalı eko sistemini koruyan beynin atıkları nasıl kaldırdıklarını tam olarak anlamıyorlardı. Çalışma, kan damarlarını destekleyen ve atıkları yıkamak için beyin omurilik sıvısını (BOS) pompalayan bir çeşit tesisat sistemi ortaya koymuştur. Bir sonraki çalışma da, bu sistemin öncelikle uyurken çalıştığını gösterdi.
Beyindeki beta amiloid ve tau gibi toksik proteinlerin birikmesi, Alzheimer hastalığı ile ilişkili olduğundan, araştırmacılar, uykuya bağlı olarak glimfatik sistemin bozulmasının, hastalık oluşturucu etken olabileceğini iddia etmişlerdir. Bu, uyku yoksunluğu ile yüksek Alzheimer riski arasındaki ilişki klinik gözlemlerle de ilişkilendirilmektedir.
Bu yeni çalışmada araştırmacılar, altı farklı anestezik yöntemle uyuşturulmuş farelerle deneyler yaptılar. Araştırmacılar, hayvanlar anestezi altındayken, beyin elektriksel aktivitelerini, kardiyovasküler aktiviteyi ve BOS’un beyin içerisindeki temizleme akışını takip ettiler. Ekip, ketamin ve ksilazin (K / X) ilaçlarının bir karşımının beyindeki yavaş ve sabit elektriksel aktiviteyi ve derin NON-REM uyku fazı ile ilişkili yavaş kalp atış hızını benzer şekilde ürettiğini gözlemler. Ayrıca,
K / X (ketaminve ksilazin) uygulanan farelerin beyinlerinde elektriksel aktivitenin glimfatik sistemin fonksiyonu için en uygun olduğu görülmüştür.
Nedergaard’ın laboratuarında doktora sonrası araştırmalarda onunla beraber çalışan ve bu araştırmanın ilk yazarlarından Lauren Hablitz:
“Derin yavaş dalga uykusu sırasında, özellikle beynin önünden arkaya doğru hareket eden ateşleme kalıpları sırasında senkronize edilmiş sinirsel aktivite dalgaları ile glimfatik sistemdeki BOS akışı hakkında bildiklerimizle çakışıyor. Görünüşe göre, nöronların, yani iyonların ateşlenmesinde yer alan kimyasallar, sıvının beyin dokusundan çekilmesine yardımcı olan bir ozmoz süreci başlatıyor.”
Çalışma, birkaç önemli klinik soruyu gündeme getirmektedir. Ayrıca uyku, yaşlanma ve Alzheimer hastalığı arasındaki bağı desteklemektedir. Yaşlandıkça, sürekli olarak NON-REM derin uyku safhasına geçemenin daha zorlaştığı bilinmektedir ve çalışma, derin uykuda glimfatik sisteminin düzgün çalışmasının önemini de ortaya koymaktadır. Çalışma aynı zamanda glimfatik sistemin, risk altındaki kişiler için uyku terapisi veya uyku kalitesini arttırmaya yönelik diğer yöntemlerle uykuyu artırarak manipüle edilebileceğini göstermektedir.
Ayrıca, araştırmada kullanılan bileşiklerin birçoğu klinik ortamlarda kullanılan anestetiklere benzer olduğu için, çalışma aynı zamanda yaşlı hastaların ameliyattan sonra sıkça yaşadığı bilişsel zorluklara ışık tutuyor ve bu durumlardan kaçınmak için kullanılabilecek ilaçları öneriyor. Yavaş beyin aktivitesini tetiklemeyen anestetiklere maruz kalan çalışmada farelerde azalmış glimfatik aktivite de görülmüştür.
Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’ndeki Translasyon Nörotıp Merkezi ve bu çalışmanın ortak yazarı doktor Tuomas Lilius: “Anestezi ve ameliyat sonrası bilişsel bozulma büyük bir sorundur. Ameliyat geçiren yaşlı hastaların önemli bir yüzdesi, postoperatif (ameliyat sonrası) gelişen deliryum (akut beyin yetmezliği) döneminden geçiyor ya da taburcu olurken yeni veya kötüleşmiş bir bilişsel bozulma yaşıyor.”