Kalbinizin Kendine Ait Bir Beyni Var - Ve Şaşırtıcı Derecede Karmaşık

İsveç'teki Karolinska Enstitüsü ve ABD'deki Columbia Üniversitesi'nden bilim insanları şimdi zebra balığının kalbini saran nöronlar arasında şaşırtıcı düzeyde bir karmaşıklık olduğunu ortaya çıkardı ve bizim gibi hayvanlarda organın nabzının nasıl korunduğuna dair mevcut teorilere meydan okudu.

Çalışmayı yöneten Karolinska Enstitüsü'nden sinirbilimci Konstantinos Ampatzis, “Bu ‘küçük beyin’, beynin hareket ve nefes alma gibi ritmik işlevleri düzenlemesine benzer şekilde, kalp atışının sürdürülmesi ve kontrolünde kilit bir role sahiptir” diyor.

Tarihin büyük bir bölümünde kalbin faaliyetlerinin kendi kendini yönettiği, birçok kültürün yaşamın özü olduğunu iddia ettiği kendi animusu altında kendi sabit ritmini attığı düşünülmüştür.

Kalbin bağımsızlığına 18. yüzyılda yaşamış Alman anatomist Albrecht von Haller yeni bir bakış açısı getirmiş ve fizyoloji üzerine yazdığı özet metinde kalbin, içine giren kan tarafından tetiklenen “içsel bir irritabiliteye” sahip olduğunu iddia etmiştir.

19. yüzyılda kurbağa kalplerinde, daha sonra da insanların kalplerinde gangliyon adı verilen sinir demetleri bulundu ve bunların kas kasılmalarının hızını kontrol eden bir kalp 'pili' rolü oynadığı kısa sürede anlaşıldı.

Bu, kalbin atmaya devam etme konusundaki kararlı yeteneğine ilişkin yüzyıllar süren araştırmaların başlangıcı olacak ve bilim insanları merkezi sinir sisteminin nabzı ne ölçüde yönettiğini tartışacaktı

Günümüzde beynin, 'savaş ya da kaç' sempatik sistemi ve 'dinlen ve sindir' parasempatik sistemi olmak üzere iki kolu aracılığıyla kalp fonksiyonu üzerinde hakimiyet kurduğu düşünülmektedir.

Bunu, kalbin seğiren kas liflerini periferik gangliyonlara bağlayan ve bunlar da merkezi sinir sistemindeki nöron demetlerine bağlanarak kimyasal ve basınç uyaranlarına yanıt olarak ritmi uzaktan ayarlayan çok sayıda sinir yolu aracılığıyla yönetir.

Bilim insanlarının nesiller boyu süren incelemeleri göz önüne alındığında, beynin etkisi konusundaki tartışmanın devam etmesi şaşırtıcı olduğu kadar, kalbin yapısı hakkında hala keşfedilecek çok şey olması da şaşırtıcıdır.

Ampatzis ve ekibi, zebra balığı kalbinin intrakardiyak sinir sisteminin ayrıntılı bir haritasını geliştirmek için immünolojik etiketleme, tek tek hücrelerin RNA profilini çıkarma ve kalp dokusu boyunca dokunan nöronların elektriksel özelliklerinin analizini bir arada kullandı.

Araştırmacılar, merkezi sinir sistemindeki merkezi örüntü oluşturucu nöronlara benzeyen bir sinir alt kümesi de dahil olmak üzere, yiyecekleri çiğnemekten yürümeye ve boşalmaya kadar her şeyi yöneten yollar da dahil olmak üzere çok çeşitli hücre tiplerini ortaya çıkardılar.

Yüz milyonlarca yıllık evrimle birbirlerinden ayrılmış olmalarına rağmen, insanlar ve zebra balıkları şaşırtıcı derecede benzer kardiyovasküler fizyolojiye sahiptir; bu da çoğu omurgalının bu sinir yollarını paylaştığını göstermektedir.

Mevcut bilgiler göz önüne alındığında, omurgalı kalplerinin, kalbi harekete geçiren bir kalp pilinden ve kalbin nasıl tepki vermesi gerektiğine karar vermeden önce merkezi sinir sisteminden ipuçları alan düzenleyici bir orta yöneticiden oluşan, herkesin fark ettiğinden daha karmaşık bir 'beyne' sahip olması muhtemel görünmektedir.

Ampatzis, “Kalbin içindeki sinir sisteminin ne kadar karmaşık olduğunu görmek bizi şaşırttı” diyor. “Bu sistemi daha iyi anlamak, kalp hastalıklarına ilişkin yeni kavrayışlara yol açabilir ve aritmi gibi hastalıklar için yeni tedaviler geliştirilmesine yardımcı olabilir.”

Kalp ve beyin arasında net bir çizgi çizmekten çok uzak olan bulgular, bu ipuçlarının hastalık, diyet ve aktiviteye göre nasıl değiştiğine dair yeni sorular ortaya koyuyor ve gelecekteki çalışmalar, yaşlı kalbin yıllarca çalışmasını sağlayabilecek tedaviler için yeni hedefleri potansiyel olarak ortaya çıkarıyor.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.