İnsan beyni yaşam boyunca aynı hızda değişmiyor. Geniş kapsamlı yeni bir araştırmaya göre beynin hücresel organizasyonunda özellikle iki yaş dönemi öne çıkıyor: Yaklaşık 24 ve 60 yaş.
New York'taki Icahn Tıp Fakültesi araştırmacılarının da yer aldığı ekip, karar verme ve hafıza gibi işlevlerde önemli rol oynayan prefrontal korteksi incelemek için bebeklikten 97 yaşına kadar uzanan dönörlerden alınan 1,3 milyondan fazla beyin hücresini moleküler düzeyde analiz etti.
Araştırmacılar, bebeklik ve ergenlik dönemlerinde hücrelerin hızlı biçimde değiştiğini ve yeni bağlantılar kurduğunu belirledi. Yaklaşık 24 yaşına gelindiğinde ise bu değişim belirgin biçimde yavaşlıyor. Beyin, 60 yaş civarına kadar daha kararlı bir moleküler düzene geçiyor.
İkinci büyük değişim 60 yaş civarında
Araştırmanın dikkat çekici sonuçlarından biri, 60 yaş sonrasında ortaya çıkan yeni hücresel düzen oldu. Bu dönemde beynin bakımında ve korunmasında rol alan hücrelerin etkinliği artıyor. Çalışma, insan beyninin ayrıntılı hücresel haritasını çıkarmayı amaçlayan PsychAD projesi kapsamında yürütüldü. Araştırmacılar farklı yaş gruplarındaki beyin hücrelerinde bulunan RNA moleküllerini inceleyerek genlerin hangi dönemlerde daha aktif olduğunu belirledi.
Ortaya çıkan tablo üç temel evreye işaret etti: Çocukluk ve gençlikte hızlı gelişim, yetişkinlik boyunca görece istikrarlı bir dönem ve 60 yaş sonrasında yaşlanmaya bağlı değişimlerin öne çıktığı yeni bir aşama.
Beynin biyolojik saati de değişiyor
Araştırmada yalnızca hücresel yapı değil, hücrelerin günlük ritimleri de incelendi. Genç ve orta yaşlı yetişkinlerde planlama ve hafızayla ilişkili sinir hücrelerinin 24 saatlik sirkadiyen ritme güçlü biçimde bağlı olduğu görüldü.
60 yaşından sonra ise sinir hücrelerinde bu ritmin önemli ölçüde zayıfladığı belirlendi. Buna karşılık beynin bağışıklık sistemiyle ilişkili hücreleri farklı bir günlük düzen kazanıyor. Özellikle akşam saatlerinde hücresel stres ve iltihaplanmayla mücadele eden süreçlerin daha aktif hale geldiği tespit edildi.
PsychAD kapsamında yayımlanan diğer çalışmalar da 6,3 milyon bireysel hücreden elde edilen verileri bir araya getirerek Alzheimer, Parkinson, Lewy cisimciği demansı, vasküler demans, şizofreni ve bipolar bozukluk gibi hastalıkların hücresel düzeyde nasıl geliştiğini incelemeyi amaçlıyor.
Bu çalışmaların bir başka dikkat çekici noktası ise beyinlerinde yüksek miktarda zararlı protein birikimi bulunmasına rağmen zihinsel yetilerini koruyabilen Alzheimer hastaları. Araştırmacılar, sinir hücreleri ile onları destekleyen ve koruyan hücrelerin stres karşısındaki farklı tepkilerinin bu dirençte rol oynayabileceğini düşünüyor.
Araştırma ekibinden Profesör Panos Roussos'a göre ortaya çıkan ayrıntılı hücresel harita, gelecekte kişiselleştirilmiş tedavilerin geliştirilmesine ve yeni ilaç hedeflerinin belirlenmesine yardımcı olabilir.