Alzheimer’ın Erken İşaretleri Derin Uykuda Saklı

Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’de yapılan araştırma, Alzheimer hastalığıyla ilişkili tau proteininin derin uyku sırasında beyin dalgalarının koordinasyonunu bozduğunu ortaya koydu.

Haber Merkezi / Araştırmacılar, bu değişimin hafıza pekiştirme sürecini olumsuz etkileyebileceğini belirledi.

İnsanların günlük yaşamda yaşadıkları olayları, öğrendikleri bilgileri ve geçmiş deneyimlerini hatırlamasını sağlayan epizodik bellek, yaş ilerledikçe zayıflayabiliyor. Çocukluk anılarından kısa süre önce yaşanan sıradan olaylara kadar pek çok deneyimin hatırlanmasında rol oynayan bu bellek türündeki gerilemenin nedenleri ise bilim dünyasında araştırılmaya devam ediyor.

Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’deki araştırmacıların yürüttüğü yeni bir çalışma, yaşlanma sürecindeki hafıza kaybına ilişkin önemli bulgular ortaya koydu. Nörobilimci Omer Sharon ve ekibi, derin uyku sırasında beyin dalgalarının koordinasyonunun bozulması, hafıza performansının düşmesi ve Alzheimer hastalığıyla ilişkili tau proteininin birikmesi arasında bağlantı tespit etti.

Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, beynin ön korteksinde biriken tau proteini, gece boyunca hafızanın korunmasına yardımcı olan yavaş beyin dalgalarının düzenini ve yayılımını etkiliyor.

Derin Uyku Hafızanın Pekişmesinde Önemli Rol Oynuyor

Uyku, farklı beyin aktivitesi kalıplarının görüldüğü çeşitli evrelerden oluşuyor. Rüyaların büyük bölümünün gerçekleştiği REM uykusunun yanı sıra REM dışı uyku olarak adlandırılan derin uyku evresi de sağlıklı beyin işlevleri açısından önem taşıyor.

Derin uyku sırasında büyük nöron grupları kısa süreliğine pasif hale geliyor, ardından koordineli biçimde yeniden etkinleşiyor. Bu eş zamanlı değişimler, genellikle beynin ön korteksinde başlayan ve farklı bölgelere yayılan yavaş elektriksel dalgalar oluşturuyor.

Araştırmacılara göre söz konusu dalgaların beyin genelinde belirli bir düzen içinde ilerlemesi, hafızanın pekiştirilmesi açısından kritik önem taşıyor. Ancak yaşlanan beyinde tau proteininin birikmesiyle bu koordinasyon zayıflıyor. Dalgalar geniş beyin bölgelerine yayılmak yerine daha kısa mesafelerde kalıyor ve birbirinden bağımsız biçimde ortaya çıkıyor.

Tau Birikimi Beyin Dalgalarının Yayılımını Etkiliyor

Araştırmada bilim insanları, uyku sırasındaki beyin aktivitelerini elektroensefalogram (EEG) yöntemiyle izledi. Çalışmaya 20’li yaşlarının başındaki sağlıklı genç yetişkinler ile yaşları 60’lı yaşların ortalarından 70’li yaşların ortalarına kadar değişen katılımcılar dahil edildi.

Ölçümler, genç ve yaşlı katılımcıların beyin dalgaları arasında belirgin farklılıklar bulunduğunu gösterdi. Genç yetişkinlerde yavaş dalgalar, kafa derisi üzerinde yaklaşık bir el genişliğine ulaşan mesafelerde koordineli biçimde ilerledi. Yaşlı katılımcılarda ise dalgaların yayılım mesafesi kısaldı ve ortak bir düzen içinde hareket etme özellikleri azaldı.

Araştırmacılar, bu değişikliklerin tau proteini birikimiyle ilişkisini incelemek için pozitron emisyon tomografisi (PET) taramalarından yararlandı. UC Berkeley’de emekli halk sağlığı ve nörobilim profesörü William Jagust ile yürütülen incelemelerde, beynin ön korteksinde daha fazla tau birikimi bulunan kişilerde derin uyku sırasında uzun mesafeli beyin dalgalarının daha fazla bozulduğu belirlendi.

Dikkat çeken bulgulardan biri de söz konusu değişikliklerin henüz Alzheimer hastalığı tanısı almamış kişilerde de görülmesiydi. Araştırmacı Sharon, bu katılımcılarda tau proteini bulunmasına rağmen klinik düzeyde Alzheimer belirtileri görülmediğini ve hafıza performanslarının yaşlarına göre normal aralıkta olduğunu belirtti.

“Yalnız Dalgalar” Hafıza Performansıyla İlişkilendirildi

Araştırma ekibi, beyin dalgalarındaki değişikliklerin hafıza üzerindeki etkisini değerlendirmek için katılımcılara akşam saatlerinde birbiriyle ilişkili kelime çiftleri öğretti. Katılımcılardan ertesi gün bu kelimeleri hatırlamaları istendi. Böylece bilgilerin gece boyunca ne ölçüde korunduğu değerlendirildi.

Sonuçlar, beyin dalgaları daha kısa mesafelerde ilerleyen ve birbirinden bağımsız ortaya çıkan kişilerin, öğrendikleri kelime çiftlerini hatırlamakta daha fazla zorlandığını gösterdi. Araştırmacılar, koordinasyonunu kaybeden bu beyin aktivitesi örüntülerini “yalnız dalgalar” olarak adlandırdı.

Çalışmanın bir diğer aşamasında katılımcıların bir bölümü birkaç yıl boyunca takip edildi. Bu süreçte ön korteksteki tau proteini seviyeleri artan kişilerde yavaş dalgaların koordinasyonunun daha da azaldığı ve yeni öğrenilen bilgileri ertesi gün hatırlama becerisinin gerilediği gözlemlendi.

Omurilik Sıvısı Analizleri De Bulguları Destekledi

Araştırmacılar, PET taramalarının maliyetli olması ve özel görüntüleme merkezleri gerektirmesi nedeniyle farklı bir ölçüm yöntemiyle de inceleme yaptı. Washington Üniversitesi’nden nörolog Yo-El Ju ile işbirliği içinde, ayrı bir yaşlı yetişkin grubundan alınan omurilik sıvısı örnekleri analiz edildi.

Bu yöntem, tau proteininin beynin ön korteksindeki dağılımını PET taramaları kadar ayrıntılı göstermese de elde edilen sonuçlar araştırmanın temel bulgularıyla örtüştü.

Derin uyku sırasında daha fazla izole yavaş dalga üreten kişilerin omurilik sıvısında, Alzheimer hastalığıyla ilişkili amiloid proteininin tau proteinine oranının daha yüksek olduğu belirlendi. Farklı katılımcı grupları ve ölçüm yöntemleriyle elde edilen sonuçların birbirini desteklemesi, araştırmacıların bulgulara duyduğu güveni artırdı.

Hafıza Kaybının Erken Belirtilerine Işık Tutabilir

Araştırma, yaşlanmayla birlikte ortaya çıkan hafıza sorunlarının yalnızca yaş faktörüyle açıklanamayabileceğini gösteriyor. Özellikle beynin ön korteksinde tau proteini birikmesiyle derin uyku sırasında gerçekleşen yavaş dalgaların koordinasyonunun bozulması, hafıza performansındaki düşüşle bağlantılı bulunuyor.

Bilim insanlarına göre uyku sırasında beyin dalgalarının yayılımı ve düzeni, beynin hafıza işlevlerini ne kadar etkili yerine getirdiğine ilişkin önemli göstergeler sunabilir. Bu bulguların, ilerleyen dönemde hafıza sorunlarının erken tespit edilmesine ve yaşla birlikte bilişsel işlevlerin korunmasına yönelik tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlaması bekleniyor.

Bununla birlikte araştırma, tau proteini birikiminin doğrudan hafıza kaybına neden olduğunu kesin olarak kanıtlamıyor. Tau birikiminin mi beyin dalgalarının koordinasyonunu bozduğu, yoksa dalgalardaki değişimlerin mi tau birikimini etkilediği henüz bilinmiyor.

Araştırmacı Omer Sharon, tau proteini ile “yalnız dalgaların” zaman içinde birlikte arttığını gözlemlediklerini ancak bu süreçte hangisinin önce gerçekleştiğinin henüz belirlenemediğini ifade etti. Bu ilişkinin yönünün ortaya çıkarılması, gelecekte geliştirilecek müdahale ve tedavi yöntemlerinin belirlenmesi açısından önem taşıyor.