Beynin Neden Çok Fazla Enerji Tükettiği Keşfedildi

Yapılan araştırmalara göre İnsan beyni vücudun geri kalan organlarından 10 kat daha fazla enerji tüketiyor ve bu durum, dinlenirken bile devam ediyor ve insan beyni istirahat halindeyken bile yüksek düzeyde enerji tüketiyor. Hatta ‘koma’daki insanların beyninin bile vücuttaki birçok organdan 2-3 kat daha fazla enerji tükettiği uzmanlar tarafından belirtiliyor.

İşte bu durum, insan sinirbiliminin en büyük gizemlerinden biri olarak nitelendiriliyor. Neden insan beyni aktif olmadığında bile büyük ölçüde enerji tüketme ihtiyacına sahip olmaya devam ediyor? Bu soruyu hedef alan yeni bir araştırma da insan beyninin gizemlerinden birini daha ortaya çıkarmaya çalışıyor.

Veziküller beyin aktif değilken bile enerji tüketiyor


Science Advances isimli akademik dergide dün yayımlanan araştırma, bu durumun nöronlarımızda bulunan küçük ve gizli bir ‘yakıt avcısı’ tarafından olduğunu ortaya çıkardı. Bir beyin hücresi başka bir nörona sinyal iletmek için sinaps ismi verilen nöromusküler bağlantı noktalarını kullanır. Bu iletim sürecinde nöronlar, sinapstan önce kuyruk olarak adlandırılan bölgelerine vezikül gönderir. Bu veziküller daha sonra nörotransmitterleri emerek sinyal gönderiminde bir ‘zarf’ rolü oynar. Bu ‘zarflar’ da nöronun ucuna taşınır ve sinaps yoluyla sinyallerin iletilmesini sağlar. Uzmanlar, bu temel süreçte aktif bir beynin fazla enerji tüketmesinin çok normal olduğunu belirtiyor. Bu yüzden de çalışma, bu aktiviteler yavaşladığında beynin neden fazla enerji tükettiğini çözmeye çalışıyor.

Araştırmacılar, aktif ve inaktif sinapsların metabolik durumlarını karşılaştırmak için sinir terminalleri üzerinde deneyler gerçekleştirdi. Bunun sonucunda nöronlar arası sinyal aktarımı gerçekleşmediğinde bile sinaptik veziküllerin yüksek metabolik enerjiye ihtiyacı olduğu ortaya çıktı.


Çalışmanın yazarları, bu ‘zarf’ görevi gören veziküllerin içinde bulunan ve protonların dışarı çıkarılmasını sağlayan ‘gizli pompa’ların hiç durmadan çalıştığını belirtti. Açıklamalara göre sürekli çalışma ihtiyacı duyan bu ‘pompalar’, protonları hiç durmadan dışarı atmaya çalışıyor, bu sebeple de istirahat halinde olan beyin yüksek düzeyde enerji tüketmeye devam ediyor.

Buna ek olarak uzmanlar, farklı nöron türlerinin bu kadar fazla enerji ihtiyacını nasıl karşıladığını gözlemlemek için çok daha detaylı araştırmalara ihtiyaç olduğunu belirtiyor. New York’ta bulunan Cornell Medicine’den biyokimyacı Timothy Ryan da bazı nöronların enerji kaybına karşı farklı tepkilere sahip olabileceğini, bu yüzden de insan beyninin enerji kaynağı bulamadığı durumlarda savunmasız bir hâle gelebileceğini ifade ediyor: “Bu enerji tüketimini güvenli bir şekilde azaltmak klinik olarak oldukça etkili sonuçlar doğurabilir.”