Uykumuzun gelmesini sağlayan adenozin isimli bir kimyasalın, derin beyin stimulasyonunda (DBS) merkezi bir role sahip olduğu belirlendi. Bu kimyasalın, aynı zamanda Parkinson hastalığı, şiddetli depresyon veya obsesif-kompulsif bozukluk gibi hastalıkların semptomlarının iyileşmesinde de etkili olduğu açıklandı.
Parkinson ve diğer beyin hastalıklarının tedavisinde, hastanın beynine elektrik sinyallerini doğru bir şekilde dağıtan küçük bir cihaz yerleştiriyor. Böylece anormal sinir sinyalleri engellenerek, semptomların ortaya çıkması önleniyor, ancak bilim adamalarının bu konuda açıklayamadıkları bazı sorular var.
Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi’nde yürütülen bir çalışmayla, adenozinin ve astrosit isimli hücrelerin bu konuda önemli bir role sahip oldukları ortaya kondu.
Nörobilimci Maiken Nedergaard, nöronlardaki stimulasyonda ortaya çıkan elektriksel etkinin, derin beyin stimulasyonunun merkezi olduğunu, ancak burada adenozinin rolünün oldukça şaşırtıcı olduğunu belirtiyor.
Adenozin, genellikle hücrelerin enerji kaynağı olan ATP’nin üretimi sırasında ortaya çıkıyor. Gün içinde zamanla beynimizdeki adenozin miktarı artıyor, ve böylece uykumuzun geldiğini farkediyoruz. Adenozin miktarındaki artış, uzun bir gün geçirdiğimizi, çok fazla enerji harcadığımızı, ve yatma vaktinin geldiğini bize bildiriyor.
Nedergaard ve çalışma ekibi, yapılan ameliyatlarda, derin beyin stimulayonunun kalbi olan elektrik sinyallerinin, astrositleri harekete geçirdiğini, ve böylece ameliyat bölgesinde ATP’nin ortaya çıktığını, ve daha sonra ATP’nin adenozine dönüştüğünü belirlediler. Fazla adenozin ise beyindeki nöronlar arası anormal sinyallerin azalmasını sağlıyor.
Fareler üzerinde yapılan çalışmalarda, derin beyin stimulasyonu olmaksızın adenozinin tek başına anormal beyin sinyallerini azalttığı tespit edildi. Ayrıca kafein benzeri bir ilacın adenozin reseptörlerini durdurduğu, ve DBS’nin etkisini azalttığı gözlemlendi.
Yapılan bu yeni çalışmayla, beyin hastalıklarında, nöronlardan ziyade beyin hücrelerinin rol oynadığı gösteriliyor. Astrositler tarafından üretilen ATP, beyinde nöronlardan çok daha fazla miktarda bulunuyor. Bugüne kadar astrositler basit destek hücreleri olarak düşünülüyordu, ancak Nedergaard ve çalışma ekibinin yaptığı çalışmalarda, bu hücrelerin epilepsi, omurilik hastalıkları, migren ağrıları, ve Alzheimer dahil pek çok hastalıkta önemli bir role sahip olduğu ortaya kondu.