Egzersizin Görünmeyen Gücü: Hareket Ettikçe Beyninizi Nasıl “Yıkıyorsunuz”?
Vücudumuzu hareket ettirmenin beyin sağlığı için önemli olduğunu zaten biliyoruz, ancak yeni bir çalışma bunun olası bir nedenini ortaya koyuyor: Beyindeki sıvıyı temizleyen bir tür hidrolik pompayı tetikliyor olabilir.
Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’ndeki (Penn State) araştırmacılar, fareler üzerinde yaptıkları çalışmalar ve simülasyonlar sayesinde, karın kaslarındaki hareketlerin beyne kadar uzanarak gün boyunca biriken atık maddeleri temizleyebileceğini buldular.
Bu, beynimizde ve vücudumuzda olanların aslında o kadar da ayrı olmadığının somut bir kanıtı ve gün boyunca vücudunuzu hareket ettirmenin, size uygun olan herhangi bir şekilde, iyi bir hatırlatıcısıdır.
Penn State nörobilimcisi Patrick Drew, “Araştırmamız, sadece hareket etmenin beyin sağlığını destekleyen önemli bir fizyolojik mekanizma olarak nasıl işlev görebileceğini açıklıyor” diyor.
“Bu çalışmada, karın kasları kasıldığında, tıpkı bir hidrolik sistemde olduğu gibi, karından omuriliğe kan ittiğini, beyne basınç uyguladığını ve hareket etmesini sağladığını bulduk.”
Fareler memeli oldukları için vücut yapıları bizimkine biraz benziyor; bu yüzden bilim insanları insan fizyolojisini anlamaya çalışırken genellikle önce farelere bakıyorlar.
Ayrıca, insanlarda asla kabul görmeyecek şeyleri farelere yapmak da mümkün; örneğin, kafataslarına bir pencere açıp içeride neler olup bittiğini gözlemlemek gibi.
Bu çalışmada, araştırmacılar iki fotonlu mikroskopi kullanarak canlı farelerin beyinlerine bu tür pencerelerden bakarak içeride neler olup bittiğine dair yüksek çözünürlüklü görüntüler yakaladılar.
İki fotonlu mikroskopi, farelerin hareket etmeden hemen önceki anlarda, karın kaslarının kasılmasının ardından beyindeki kaymayı görüntüledi. Solda: Durağan bir anda beyin (yeşil renkte). Sağda: Hareket halindeyken beyin. (Patrick Drew ve ekibi/Penn State)
Fareler başları sabit tutularak koşu bantlarında yürürken, bilim insanları farenin adım atmadan hemen önce gelen karın kasılmasının ardından beyinlerinin yer değiştirdiğini gözlemlediler.
Anestezi uygulanmış farelerin karınlarına hafif bir basınç uygulayarak, araştırmacılar bunun beynin yer değiştirmesinin kaynağı olduğunu doğruladılar.
Drew, “Önemli olan, karın basıncı kaldırıldığında beynin hemen başlangıç pozisyonuna geri dönmeye başlamasıdır” diyor. “Bu, karın basıncının beynin kafatası içindeki konumunu hızla ve önemli ölçüde değiştirebileceğini gösteriyor.”
Belki de bir hamleden kalkarken veya bir yoga pozunda dönerken beyinlerimiz de aynı muameleye maruz kalıyordur.
Araştırmacılar, mikro-BT taraması kullanarak, omurgaların içinden ve omurga çevresinden geçen damarları (kırmızı renkte) haritalandırdılar. (Patrick Drew ve ekibi/Penn State)
Bilim insanlarının iç yapıların sanal, 3 boyutlu rekonstrüksiyonlarını oluşturmalarına yardımcı olmak için X-ışınları kullanan mikro-bilgisayarlı tomografi (BT) taramaları, karın boşluğu, omurilik ve beyin arasında bu ‘pompayı’ oluşturan damar ağını ortaya çıkardı.
Beynin birçok zarı içinde ve çevresinde sıvı akışı söz konusu olduğunda, ilgili tüm karmaşık fiziği hesaba katmak zordur, bu nedenle çalışmanın bilgisayar modelleme yönüne gelince basitleştirilmiş bir yaklaşım benimsediler.
“Beyin, yumuşak bir iskelete sahip olması ve içinden sıvı geçebilmesi anlamında, süngere benzer bir yapıya sahiptir,” diye açıklıyor bu çalışmanın hesaplamalı modellemesini yöneten biyomedikal mühendis Francesco Costanzo.
“Beyni sünger gibi düşünme fikrine sadık kalarak, onu kirli bir sünger olarak da düşündük – kirli bir süngeri nasıl temizlersiniz? Musluğun altında yıkayıp suyunu sıkarsınız,” diyor Costanzo.
Elbette, beyin gerçekten bir sünger kadar basit değil – ama bu, vücuttaki en karmaşık organlardan biri olarak kabul edilen şeyi anlamak için bir başlangıç noktası.
Yaptıkları simülasyonlar, karın kaslarının gerilmesiyle tetiklenen beyindeki ince hareketlerin, beyin omurilik sıvısını (BOS) beyinden dışarı, beyin ve kafatası arasındaki subaraknoid boşluğa itmek için yeterli olduğunu ortaya koydu.
Araştırmalar, BOS akışının, aksi takdirde nörodejenerasyona katkıda bulunabilecek atık ürünlerin beyinden uzaklaştırılması için önemli olduğunu göstermiştir.
İlginç bir şekilde, uykuda BOS ters yönde akar: Subaraknoid boşluktan beyne doğru sızar. Şimdiye kadar, BOS akışının uyku ve uyanıklık arasında neden bu kadar büyük ölçüde değiştiği belirsizdi; bu araştırma olası bir açıklama sunuyor.
“Bu tür hareketler çok küçük. Yürürken veya herhangi bir fiziksel aktivitede bulunduğunuzda yaptığınız gibi karın kaslarınızı kasarken oluşan hareketler bunlar. Beyin sağlığınız için çok büyük bir fark yaratabilir,” diyor Drew.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
İnsan Hareketi Hakkında Bildiklerimiz Stanford Bilim İnsanları Sayesinde Değişebilir