Fiziksel aktivitenin beyin sağlığına faydaları uzun zamandır bilinen bir gerçek. Fakat şimdiye kadar bilim insanları kas aktivitesinin beyin dokusunu nasıl etkilediğini anlamamıştı. Son olarak ABD’li araştırmacılar yeni çalışmalarında, kas-beyin iletişim mekanizmasını aydınlatmak için fare deneyleri ve bilgisayar modellemesi kullandı.
Araştırma, karın kasları gerildiğinde omuriliğe ve beyne bağlanan kan damarlarına baskı uyguladığını gözler önüne serdi. Bu basınç, beynin kafatası içinde hafifçe yer değiştirmesine neden oluyor. Bu hafif hareketin, beyin omurilik sıvısının beyin boyunca hareket etmesine, beyni yıkamasına ve nöronlardan atık maddelerin uzaklaştırılmasına yardımcı olduğu görülüyor.
Zihinsel berraklığın sırrı hareket etmekte saklı
Makine mühendisliği, nöroşirürji, biyoloji ve biyomedikal mühendisliği profesörü olan, aynı zamanda çalışmanın liderliğini üstlenen Patrick Drew konuyla alakalı şunları söyledi:
“Çalışmamız, basit hareketlerin beyin sağlığını destekleyen önemli bir fizyolojik mekanizma olarak nasıl işlev görebileceğini açıklıyor. Karın kasları kasıldığında, kanı karından beyne doğru ittiğini, beyin üzerinde basınç oluşturduğunu ve beynin hareket etmesine neden olduğunu bulduk.”
Drew bu süreci, karın kaslarının pompa görevi gördüğü bir hidrolik sisteme benzetiyor. Üstelik küçük hareketler bile bu etkiyi yaratıyor. Basınç, karın boşluğunu omurilik boşluğuna bağlayan bir damar ağı olan vertebral venöz pleksus aracılığıyla iletiliyor.
Bu süreci gözlemlemek için bilim insanları, iki gelişmiş görüntüleme tekniği kullanarak hareket eden fareleri inceledi. Bu teknikler iki fotonlu mikroskopi ve mikro-bilgisayarlı tomografi olarak açıklandı.
Hayvanlar hareket etmeden hemen önce, karın kasları gerildikten hemen sonra beynin kaydığını buldu. Karın basıncının kilit rolünü doğrulamak için ekip, başka hiçbir hareket olmadan farelerin karınlarına hafif ve kontrollü bir basınç uyguladı. Basınç seviyesi, insan kan basıncını ölçmek için kullanılan seviyeden daha düşüktü. Fakat beyinde ince bir kaymaya neden olmak için yeterliydi.
Bilgisayar modelleme çalışmaları, makine mühendisliği, biyomedikal mühendisliği ve matematik profesörü Francesco Costanzo tarafından yürütüldü. Costanzo’nun çalışmayla alakalı açıklaması şu şekilde oldu:
“Beyin, içinden sıvının geçebildiği mikroskobik bir süngere benzer bir yapıya sahiptir. Bulaşık yıkamak için kullandığınız kirli bir süngeri düşünün; nasıl temizlersiniz? Musluğun altına tutar ve suyunu sıkarsınız. Bilgisayar simülasyonları sayesinde karın kası kasılmasından kaynaklanan beyin hareketinin, toksik atıkları uzaklaştırmak için beyin dokusundaki sıvı akışını nasıl uyardığını anlayabildik.”