Yenilikler

Beyindeki sinir dengesi, beyin olgunluğu ve daha iyi bilişsel yetenek ile ilişkilidir.

Dış ve iç uyaranların tüm vücut sistemimizin dengesini bozabildiği bir dünyada beynimiz aşırı uyarılmayı nasıl önler?

Cevap, beynimizin, E/I oranı olarak bilinen sinirsel uyarım (E) ve engelleme (I) dengesini koruma yeteneğinde yatmaktadır. E/I oranını düzenleyerek beyin aşırı uyarılmayı ve az uyarılmayı önler.

Çocukların E/I oranı sağlıklı gelişimle birlikte azalır. Yong Loo Lin Tıp Fakültesi’ndeki (NUS Tıp) Uyku ve Biliş Merkezi’nden araştırmacıların yaptığı çalışmalara göre, E/I oranı daha düşük olan çocukların hafıza ve zeka gibi bilişsel testlerde akranlarından daha iyi performans gösterdikleri gözlemlendi. .

E/I oranı ile beyin olgunlaşması arasında anlamlı bağlantılar kurmayı amaçlayan çalışma ekibi, dördüncü sınıf doktora öğrencisi Zhang Shaoshi, NUS Tıp Uyku ve Biliş Merkezi’nden Doçent Thomas Yeo, ABD’den Yardımcı Doçent Bart Larsen’den oluşuyor. Minnesota Üniversitesi ve Pensilvanya Üniversitesi’nden Doçent Theodore Satterthwaite, Amerika Birleşik Devletleri’nden 885 çocuk, ergen ve genç yetişkin ile Amerika Birleşik Devletleri’nden 154 çocuğun MRI beyin taramalarını inceleyerek gençlerde E/I oranının nasıl değiştiğini inceledi. Singapur. E/I oranı çocukluk ve ergenlik döneminde sürekli değişen ve gelişen bir durumdur. Singapur veri grubu, Singapur’un gelecek neslin daha sağlıklı olmasına yardımcı olmayı amaçlayan en büyük ve en kapsamlı doğum grubu çalışması olan GUSTO’dan elde edildi.

Beynin Yin ve Yang’ı olarak tanımlanan araştırmacılar, çok fazla uyarılmanın veya aşırı engellemenin zararlı olabileceğini, bunun da otizm, Alzheimer hastalığı ve şizofreni gibi beyin bozukluklarının gelişme riskinin artmasına yol açabileceğini buldu. Daha hafif durumlarda, çok fazla heyecanlanan biri sosyal durumlarda aşırı düşünebilir ve bu da kaygıya neden olabilir. Gerçekten de anksiyete semptomlarını azaltmak için yaygın olarak kullanılan bir ilaç, sinirsel baskılamayı artıran ve böylece sinirsel uyarımı azaltan Xanax’tır. Daha ciddi senaryolarda aşırı uyarılma epileptik nöbete neden olabilir.

Spektrumun diğer ucunda, çok fazla engelleme, beyin aktivitesinin yokluğunu gösterir ve kişiyi etkin bir şekilde bitkisel duruma sokar. Bu nedenle uyarımı dengelemek için inhibisyona ihtiyaç vardır. Genel olarak dengeli bir E/I oranı, iyi işleyen bir beyin için önemlidir.

E/I’nin beyin sağlığı açısından önemine rağmen, invaziv teknikler kullanılmadan insan beynindeki oranını ölçmek zordur. Bu nedenle ekip, invaziv olmayan, radyoaktif olmayan MRI taramalarından E/I oranlarını çıkarmak için yapay zeka ile biyofiziksel modellemeyi birleştiren bir teknik geliştirdi. Ekip, tahmin edilen E/I oranlarının geçerliliğini, katılımcıların anti-anksiyete ilacı (Xanax) veya plasebo aldıkları bir deney aracılığıyla gösterdi.

Ekibin hipotezi, Xanax yutulduğunda inhibisyonun artacağı ve dolayısıyla genel E/I oranının azalacağı yönünde. Bu hipotezi test etmek için araştırma ekibi sağlıklı bireyleri iki ayrı durumda taradı. Bir katılımcıya bir MRI seansından önce Xanax, başka bir MRI seansında ise plasebo veriliyor. Bazı katılımcılara Xanax ilk oturumda, bazılarına ise ikinci oturumda Xanax verilebilir. Bu deneye katılan tüm taraflar, bir MRI seansının plasebo mu yoksa anti-anksiyete ilacı mı içerdiğini bilmiyordu. Ekip, tahmini E/I oranı belirteçlerinin, katılımcılar Xanax’ı aldıktan sonra plaseboya kıyasla gerçekten daha düşük olduğunu buldu ve böylece tekniklerini doğruladı. Çalışma ekibi daha sonra Singapur ve Amerika Birleşik Devletleri’nden 1000’den fazla çocuk, ergen ve genç yetişkinden oluşan geniş bir örneklemde beyin gelişimini incelemek için MRI beyin taramalarını kullanmaya devam etti. Sağlıklı gelişimle birlikte E/I oranlarının azaldığını keşfederler. Daha sonra, E/I oranları ile bilişsel işlevler arasındaki bağlantıyı kurmak için ekip, yaşları 7 ile 23 arasında değişen katılımcıları belirli bilişsel testlerdeki puanlarına göre yüksek ve düşük performanslı gruplara ayırdı. Yüksek performans gösteren grupların aynı yaştaki akranlarına göre daha düşük E/I oranlarına sahip olduğunu buldular; bu da gelişim sırasında E/I oranı olgunlaştıkça bilişsel yeteneklerin de geliştiğini gösteriyor.

Ekip, nörogelişim üzerine yaptıkları çalışmanın ötesinde, sağlıklı katılımcılar ile zihinsel bozukluklarla mücadele eden hastalar arasında E/I oranının nasıl farklılaştığını inceleyerek, çeşitli beyin bozukluklarına ilişkin mekanik içgörüler elde etme yaklaşımlarını uygulamaya isteklidir. Ekip ayrıca Alzheimer Hastalığı gibi nörodejeneratif bozukluklar hakkında bilgi edinmek için E/I oranının insanlar yaşlandıkça nasıl değiştiğini incelemeyi de amaçlıyor.

Aynı zamanda NUS Tasarım ve Mühendislik Koleji’nden ve bu çalışmanın Baş Araştırmacısı olan Doç. Dr. Thomas Yeo şunları ekliyor: “Bulgularımız beyin gelişimi konusundaki anlayışımızı geliştiriyor ve gençlikte psikopatolojinin ortaya çıkışını anlamamıza yönelik potansiyel yolları vurguluyor. Bulgular, hangi beyin devrelerinin kolayca aşırı uyarıldığını veya aşırı inhibe edildiğini bulmamıza veya bireysel bir hastaya özgü belirli anormal beyin bölgelerini belirlememize yol açacak. bu uzun vadede beyin bozukluklarının tedavi sürecini şekillendirecektir.”

Bu çalışma şu adreste yayınlandı: Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı Amerika Birleşik Devletleri’nin ‘Uyarma-inhibisyon oranının in vivo tüm korteks belirteci, gençlerde kortikal olgunlaşmayı ve bilişsel yeteneği indeksler’ başlıklı.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240613140849.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu