Beyindeki Glikoz Miktarı Beynin Büyümesini ve Şekillenmesini Etkiliyor

Beyindeki Glikoz Miktarı Beynin Büyümesini ve Şekillenmesini Etkiliyor

Beynin büyüme ve gelişme sürecinde nöronlarda bulunan glikoz miktarının varlığı önemli bir rol oynuyor. Beyin büyümesi yaş ilerledikçe yavaşlamasına rağmen beynin bazı bölgeleri diğer bölgelerinden daha hızlı bir gelişim gösteriyor. Bu bölgelerde bağlantılar daha hızlı kuruluyor ve beynin kendini tekrar modellemesi daha hızlı gerçekleşiyor. Bunun nasıl gerçekleştiği sorusu sinirbilimciler için hala büyük bir merak konusudur. Cevap şekerde yani karbonhidratta saklı olabilir. Daha fazla karbonhidrat yakan nöronlar beynin gelişiminde kilit rolleri üstleniyorlar. Allen Enstitüsü araştırmacılarının yaptığı son çalışma beyinde fazla şeker yakan nöronların gelişimdeki önemini ortaya çıkarıyor.

Beynin sürekli çalışması için diğer organlar gibi yakıta ihtiyacı var. Bu yakıt çoğunlukla glikozun işlenmesiyle elde ediliyor. Beyinde nerede glikoz tüketildiğini gösteren Pozitron Emisyon Tomografi (PET) taramaları bazı bölgelerde gerekenden fazla karbonhidrat harcandığını gösterdi. Bu fazla yakıt tüketimi kanser hücrelerinde de gözleniyor ve kanser hücrelerinin daha fazla bölünmesi için onlara enerji sağladığı düşünülüyor. Oksijenli solunumla elde edilen fazla yakıt tüketimi çocukluk yaşlarına gelindiğinde vücutta büyük bir artış gösteriyor ve 5 yaşlarında beynimizin şeker ihtiyacının üçte birini karşılıyor. Bu yaşlar aynı zamanda beynimizde sinaps gelişiminin zirveye çıktığı zamanlar.

Beynin Her Bölgesi Aynı Miktarda Glikoz Harcamaz

Beynin çeşitli yerlerindeki glikoz tüketimi farklı olduğundan araştırmacılar fazla glikoz tüketen bölgelerin sinaps oluşumunda gözlendiği gibi eşit düzeyde mi yoksa farklı oranlarda mı büyüdüğünü araştırdılar. Eğer durum böyleyse bu bölgeler ömür boyu çocuk yaşlardaki hızlarda gelişim gösterebilirler.

Oksijenli solunumla elde edilen fazla yakıt tüketiminin önemini araştırmak için ekip bu bölgelerde çok etkin ve fazla miktarda protein kodlayan genleri incelediler. Araştırmacılar glikoz tüketiminin en fazla olduğu 16 bölge belirledi ve onları neotenik özelliklerine göre sınıflandırdı. Neoteni canlıların çocukluk dönemlerinde kazandığı özelliklerin hayatlarının ileri dönemlerinde de kalmasına verilen bilimsel terimdir.

Bir sonraki aşamada araştırmacılar fazla yakıt tüketimiyle ilişkili olan genleri belirlediler. Allen Beyin Atlas’ının kaynakları gelişim sürecinde farklı bölgelerdeki gen ifadelerini belirlemede kritik bir rol oynadı. Allen Beyin Bilimleri Enstitüsü’nün veri tabanı her yaştan insanın beyin taramalarına sahip olduğundan araştırmacılar beynin yaşlandıkça gen ifadelerinin nasıl değiştiği sorusunu yanıtlamada çok zorlanmadılar.

Glikoz neleri etkiliyor?

Yapılan analizler bu genlerin akson yönlendirme, potasyum iyon kanal gelişimi, sinaptik iletim, beyin esnekliği ve daha birçok alanda çok önemli görevleri olduğunu ortaya çıkardı. Dr. Michael Hawrylycz araştırmada hem yetişkin beyinleri hem de genç beyinleri kullandıklarını belirtiyor. Glikoz tüketiminin fazla olduğu genlerin gelişimdeki önemine ve beynin kendini modellemesine, sinaptik gelişim ve yeni nöronların oluşumunda üstlendiği görevlere dikkat çekiyor.

İleri Okuma: Obez ve Diyabet Hastalarının Beyinlerinde Daha Az Glikoz Bulundu

Araştırmacılar beynin en neotenik alanları olarak korteksi yani beyin kabuğunu buldular. 6 tabakadan oluşan 2-3 mm. olan beynin bu kısmının uzmanlık alanı zeka, öğrenme ve karmaşık düşünme kabiliyeti olarak biliniyor. Beyin korteksindeki nöronlar ne kadar çok gelişirse bilişsel yeteneklerimiz de o kadar çok artıyor. Şimdi yanıtlanması gereken başka bir soru var. Nöronlar gelişmek için fazla şeker yükünden mi kurtulmak istiyor yoksa vücuttan bu şekeri çekip bunu kasten mi yapıyor? Her iki durumda da çayımıza attığımız şekeri azaltmak bizim yararımıza olur.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynaklar
  1. http://medicalxpress.com/news/2014-01-sugar-burning-adult-human-brain-growth.html
  2. Cognitive Psychology and Cognitive Neuroscience, Wikibooks yazarları, 2004-2006
  3. Goyal MS, Hawrylycz M, Miller JA, Snyder AZ, Raichle ME. Aerobic glycolysis in the human brain is associated with development and neotenous gene expression. Cell Metabolism, Jan. 7, 2014
Beyindeki Glikoz Miktarı Beynin Büyümesini ve Şekillenmesini Etkiliyor
5 (100%) 1 vote

Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an Roche'a bağlı olarak klinik araştırma koordinatörü olarak çalışıyorum. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca laboratuvarın yanında bilim yazarlığı, programlama, ney ve satranç ile uğraştım. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.