Egzersizin beyne iyi geldiğini biliyoruz; ancak bunun nasıl gerçekleştiğinin ayrıntıları hâlâ çözülüyor. Farelerde yapılan yeni bir çalışma, fiziksel aktivitenin astrosit adı verilen beyin hücrelerini “kasılmaya” yönelttiğini, bunun da yeni nöronların oluşumunu tetikleyebileceğini gösterdi. Bulgular insanlarda da doğrulanırsa, egzersizin bilişsel gerilemeye karşı neden koruyucu olduğunun önemli bir parçası açıklanabilir.
Fiziksel aktivite, beyin sağlığını korumanın ve bilişsel gerileme riskini azaltmanın en önemli yaşam tarzı faktörlerinden biri. İnsanlar dahil hayvanlarda egzersiz, öğrenme ve hafızada önemli rol oynayan hipokampusta yeni nöronların oluşumu, yani nörogenezle ilişkilendiriliyor.
Ancak kaslarımızı çalıştırmanın beynimizde nasıl yeni nöron oluşumuna yol açtığı tam olarak bilinmiyor.
Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’den Justin Rhodes ve ekibi, yanıtın astrosit adı verilen yıldız biçimli beyin hücrelerinde olabileceğini düşündü. Astrositler dolaşımdaki molekülleri algılayan ilk hücreler arasında ve nöronların büyümesine ve onarımına yardımcı olan maddeler salgılıyor.
Astrositler de “kasılıyor”
Araştırmacılar 20 fareyi iki ya da üç gün boyunca, koşu çarkı bulunan veya bulunmayan kafeslerde tuttu. Ardından hipokampusta astrositlerin kasılmasıyla ilişkili iki moleküler belirteci ölçtüler.
Koşan farelerde belirteçlerden biri egzersizin başlamasından yalnızca 1-2 dakika sonra yükseldi. Diğeri ise önceki 27-38 dakika içindeki fiziksel aktiviteyle ilişkiliydi.
Rhodes’a göre iki bulgu birlikte değerlendirildiğinde sonuç açık: Hayvan egzersiz yaparken astrositler kasılıyor.
Peki kaslar ile beyindeki astrositler arasında nasıl bir iletişim var?
Ekip, fare kas hücrelerini laboratuvar ortamında kasılmaya bıraktı ve bu sırada salgıladıkları maddeleri topladı. Bu sıvı astrositlere uygulandığında, astrositlerin daha güçlü kasıldığı görüldü.
Böylece bir zincirin ilk halkaları ortaya çıktı:
Kas hareket ediyor → birtakım maddeler salgılanıyor → astrositler buna yanıt vererek kasılıyor.
Ardından yeni nöronlar
Araştırmacılar bu kez kasılan astrositlerin salgıladığı maddeleri toplayarak fare hipokampusundan alınan nöron kültürlerine ekledi.
En güçlü kasılan astrositlerden alınan sıvının bulunduğu kültürlerde olgunlaşmamış nöronların sayısı daha fazlaydı. Bu da nörogenezin işareti olarak değerlendirildi.
Başka bir deyişle çalışma şu olası mekanizmayı ortaya koyuyor:
Egzersiz → kasların kasılması → astrositlerin kasılması → yeni nöron oluşumunun artması.
Rhodes, astrositlerin kasılmasını beyinde daha önce fark edilmeyen yeni bir “kuvvet” olarak tanımlıyor.
Astrosit kasılmasının nörogenezi neden artırdığı ise henüz bilinmiyor. Kasılma, hücre zarından bazı maddelerin geçişini kolaylaştırıyor olabilir. Bir başka olasılık da astrositlerin büyüme faktörleri gibi önemli kimyasalları taşıyan kesecikleri çevredeki nöronlara daha kolay bırakmasını sağlaması.
İnsanlarda da geçerli mi?
University College London’dan Flaminia Ronca, bulguyu “ilginç ve yeni” olarak değerlendiriyor. İnsanların da aynı temel hücre tiplerine ve hücresel mekanizmalara sahip olması nedeniyle benzer bir sürecin bizde de gerçekleşmesi biyolojik olarak mümkün.
Ancak kritik nokta şu: Çalışma farelerde ve hücre kültürlerinde yapıldı. Mekanizmanın insan beyninde aynı şekilde işlediği henüz gösterilmiş değil.
Bunun anlaşılması, yalnızca egzersizin beyni neden koruduğunu açıklamak açısından önemli olmayabilir. Egzersiz yapamayan kişiler için fiziksel aktivitenin bazı beyin yararlarını taklit eden yeni tedavilere de kapı açabilir.
Nitekim Queensland Brain Institute’tan Tara Walker’ın ekibi daha önce PF4 adlı bir molekülün yaşlı farelerde egzersizin bazı etkilerini taklit ederek sinaptik plastisiteyi ve bilişsel işlevleri artırabildiğini göstermişti.
Rhodes’un ekibi şimdi astrositlerdeki bu mekanizmayı canlı farelerin beyninde doğrudan izleyebilecek bir teknoloji geliştiriyor.
Rhodes’un bugünkü mesajı ise çok daha basit: “Beyin sağlığınız için yapabileceğiniz en iyi şey egzersiz.”
