Farelerde yapılan yeni araştırmalar, uykuyu teşvik etmede rol oynayabilen bir dizi nöronu tanımlar. Bulgular uyku bozukluklarının tedavisi için yakında terapötik uygulamaları değiştirebilir.
Uykusuzluk, her yıl Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 60 milyon insanı etkilemektedir. Bilhassa yaşlılarda, bilişsel bozukluk ve metabolik sendrom dahil olmak üzere çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkilidir.
Uykusuz bir gece geçiren bir insanın bileceği gibi, uykusuzluk döneminde uyumaya “uyum” etmeye çalışmak sadece yararsız değildir, aynı zamanda daha da kötüye gidebilir. Ama beynimizde uykuya dalmak istediğimizde aktive edebileceğimiz bir “anahtar” olsaydı ne olurdu?
Yeni bir çalışma, bir tür nöronda böyle bir “anahtar” bulmuş olabilir. Var olan araştırmayı araştırdıktan sonra, Baltimore, MD’deki Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden bilim adamları, uyanıklığı teşvik eden nöronlar üzerinde önemli miktarda çalışmanın yapılmasına rağmen, küçük araştırmaların uykuyı teşvik eden nöronlara odaklandığını fark etti.
Bu nedenle, Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden nörobilim profesörü olan Seth Blackshaw tarafından yönetilen bilim adamları, “Lhx6” adlı bir geni ifade eden beyin hücrelerinin rolünü incelemeye başladılar.
Araştırmacıların bu özel geni incelemeye karar vermelerinin nedeni, diğer nöronların aktivitesini engelleyen nöronların oluşturulmasında önemli bir rol oynamasıdır. Blackshaw liderliğindeki önceki araştırmalar bu genin farelerde oynadığı rolü gözlemlemiştir.
Çalışmanın odak noktası için motivasyonu şöyle açıklıyor: “Beynin diğer bölgelerindeki hücrelerin Lhx6’yı kullandığını ve bu alanların düzgün bir şekilde gelişmesi için hayati önem taşıdığını biliyoruz. Örneğin, Lhx6 ekspresyonunu bozmak, ciddi de dahil olmak üzere birçok hastalığa neden olabilir. epilepsi.”
Bu yüzden araştırmacılar merak ettiler, ya Lhx6 genini ifade eden nöronlar bizi uyanık tutan diğer nöronları “kapatarak” uykuyu destekliyorsa ne olur?
Araştırmanın ilk yazarı, Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Solomon H. Snyder Nörobilim Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisi olan Kai Liu ve bulguları dergide yayınlandı.
Lhx6 ifade eden nöronlar uykuya neden olur
Liu ve ekibi, Lhx6 eksprese eden nöronların, uykuyu teşvik edip etmeyeceğini veya inhibe edip etmediğini analiz etmek için “tasarımcı ilaçları tarafından özel olarak etkinleştirilen tasarımcı alıcıları” kullandıkları bir fare modeli yarattılar.
Lhx6 ifade eden nöronları aktive etmek için klozapin N-oksit ilacını ve bu nöronların davranışlarını incelemek için Fos protein ve viral izleme tekniklerini kullandılar.
Liu ve ekibi, farelerin nöron aktivasyonlu ilaç enjeksiyonunu aldıktan sonra 12 saat boyunca hem daha fazla uyuduklarını hem de rasgele göz hareketi (REM) ve REM olmayan uykuda daha fazla zaman harcadıklarını bulmuşlardır. Bu etkiler ilacı aldıktan sonra en çok 2 ila 8 saat arasındaydı.
Kabaca koyun, REM uykusu derin, dinlendirici bir uyku aşaması içerirken, REM uykusunun daha hafif olduğu ve rüyalarımızın çoğunun oluştuğu uyku fazı olduğu düşünülmektedir.
“Bu [Lhx6-ifade eden nöronlar] REM ve REM uykusuzluğunu desteklememesi gerçeği onları diğer uyku düzenleyici hücrelerden ayırır. Çok çeşitli uyku bozukluklarını tedavi etmek için yeni bir hedef sunarlar.”
Prof. Seth Blackshaw
Buna ek olarak, araştırmacılar bu aktiviteyi bir beyin bölgesinde gözlemlemişlerdir ki burada Lhx6 ifade eden nöronlar daha önce tanımlanmamıştır: hipotalamusta zona incerta adı verilen bir bölge.
Profesör Blackshaw, “Hipotalamus balıklardan insanlara evrimleşmede nispeten iyi korunmuş eski bir sistem olduğundan, genetik ve kimyasının farelerde kimyasını kavramak insanların beyinlerinde neler olduğunu bilmemizi sağlamalıdır,” diye açıklıyor.
Önceki araştırmalar bir nöropeptid olan hipokretin salgılayarak uyanıklığı teşvik eden nöronları tanımladı. Yani yeni çalışmada, araştırmacılar ayrıca Lhx6 ifade eden nöronların bu hipokretin salgılayan nöronları inhibe edip etmediğini görmek istediler.
Araştırmacılar, tasarımcı ilaçları kullanarak ve Lhx6 ifade eden nöronları aktive ederek hipokretinin etkisini bloke ederek, farelerin REM uykusunu arttırdığını, ancak REM uykusuzluğunun artmadığını bulmuşlardır.
Liu, “Bu, Lhx6’nın sadece hipokretin üreten hücreleri değil, aynı zamanda diğer uyandıran hücreleri de engellediğini gösteriyor” diye açıklıyor Liu.
