Ölmeden Önce Beyninize Ne Olur?
İnsanlığın en büyük gizemlerinden biri, ölmeden önce insan beynine ne olduğudu konusudur. Dünyadaki bilim adamları yıllardır bu sorunun cevabını arıyorlar, ancak henüz kimse net bir cevap bulamadı.
2018 yılında, Almanya’daki bir akademik hastane olan Charite Berlin’deki ve Amerika Birleşik Devletleri, Ohio’daki Cincinnati Üniversitesindeki bilim adamları, bu asırlık soruyu cevaplamaya çalıştılar. Amaçları, enerjisi tükendiğinde ve kan almayı bıraktığında insan beyni üzerinde ne gibi etkiler olduğunu bulmaktı.
Bunu yapmak için, inme gibi yıkıcı bir beyin hasarı geçiren hastaların beyin aktivitesini çözümleyecek elektrotlar kullandılar. Bu bilgiler, felçlerin sonuçlarına ışık tutmaya yardımcı oldu ve ölümün nörobiyolojisi hakkında önemli bilgiler verdi.
Ölüm nörobiyolojisi
Beyin, vücutta hipoksi ve iskemiye karşı en savunmasız olan organdır. Hipoksi, bir organın kanda yeterince oksijen almamasına denir. İskemi ise kan dolaşımının belirli bir bölgeye doğru artması veya o bölgede azalmasıdır. Oksijen eksikliği hücresel hasara neden olur.
Hipoksi ve iskemiye en savunmasız olan hücreler şunlardır:
- II, IV ve V katmanlarındaki neokortikal piramidal nöronlar.
- Hipokampüsün CA1 piramidal nöronları.
- Striatum nöronları.
- Purkinje hücreleri.
Beyne kan dolaşımının kesilmesi, bu nöronlar üzerinde on dakikadan daha kısa sürede, geri dönüşü olmayan beyin hasarına neden olur. Bu, örneğin bir kalp-solunum sistemlerinin durması sonrasında olabilir.
Ölmeden önce beyne ne olur?
Jens Dreier tarafından yapılan araştırmaya kadar, bilim adamları hipotezlerini sadece EEG’lerden (elektroensefalogramlar) gelen bilgilere dayandırıyorlardı:
- Serebral ölüm, EEG sessizleştiğinde olur.
- Serebral korteksteki nöronlar “elektrik sessizliği” sırasında birkaç dakika polarize kalabilirler.
Deney
Bu çalışma sırasında araştırmacılar, hastaların yaşam desteğini kestiklerinde ortaya çıkan ani hipoksi/iskemi sırasında hastaların fizyopatolojisine ne olduğunu analiz ettiler.
Yoğun bakım ünitesindeyken, çalışmaya katılan hastalar intrakraniyal elektrotlarla nöromonitör üzerinde izlendi. Aşağıdaki rahatsızlıklardan birine ya da ikisine de sahiplerdi:
- Subaraknoid kanama (SAH),
- birMalign hemisferik enfarktüs veya
- Travmatik beyin hasarı.
Bilim adamları, hastaların ölümü sırasında nöromonitörde izleme gerçekleştirdiler. Çalışmaya katılan tüm hastaların, gerektiğinde uygulanmak üzere Resüsitasyon (DNR) sırası vardı.
Sonuçlar
Şiddetli beyin yaralanması olan hastalarda deney, korteksteki uzun süreli elektrik sessizliğinin sıklıkla uzun süreli nöronal depolarizasyonla endike olduğunu göstermiştir.
Uzun süreli depolarizasyon, nöronal ve glial hücrelerin vazokonstriksiyon ve vasküler dilatasyon ile birlikte ve neredeyse tamamen depolarizasyonudur.
Uzun süreli depolarizasyon şu durumlarda ortaya çıkabilir:
- Oküler migren.
- Subaraknoid hemoraji.
- İntraserebral kanama.
- Kraneosefali travması.
- İskemik inme.
Bu, uzun süreli depolarizasyonun dokuya yayılabileceği bir istila modelini tetikler. Bu depolarizasyonun sadece nörogörüntüleme sağlayan nöromonitor aracılığı ile izlenebileceği görülmektedir.
Araştırmacılar, insan beyninin şiddetli beyin iskemisine somut bir patolojik desenle yanıt verdiği sonucuna vardılar. Bazı nöron tipleri elektriksel bir dengesizlik yaratarak beynin ölmesini engellemeye çalışır.
Beyin oksijenli kanı almayı bıraktığında, nöronlar kalan tüm kaynakları toplamaya çalışır. Dağılmayan bir depresyon meydana gelir, bunu da “beyin tsunamisi” olarak da bilinen yayılma depolarizasyonu izler.
Peki, ölmeden önce beynine ne olur? Özetle, depolarizasyonun yayılması, hücrelerde ölüme yol açan toksik değişikliklerin başlangıcına işaret eder. Bununla birlikte, depolarizasyon tek başına bir ölüm işareti değildir, çünkü tersine çevrilebilir. Bu konuda hala araştırılacak çok konu var, bu yüzden daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Tüm alıntı yapılan kaynaklar, kalitelerini, güvenilirliklerini, güncelliklerini ve geçerliliklerini sağlamak için ekibimiz tarafından derinlemesine incelendi. Bu makalenin bibliyografisi güvenilir ve akademik veya bilimsel doğruluğa sahip olarak kabul edildi.
-
Dreier, J. P., Major, S., Foreman, B., Winkler, M. K., Kang, E. J., Milakara, D., … & Andaluz, N. (2018). Terminal spreading depolarization and electrical silence in death of human cerebral cortex. Annals of neurology, 83(2), 295-310.
-
Ayad, M., Verity, M. A., & Rubinstein, E. H. (1994). Lidocaine delays cortical ischemic depolarization: relationship to electrophysiologic recovery and neuropathology. Journal of neurosurgical anesthesiology, 6(2), 98-110.
-
Somjen, G. G. (2004). Irreversible hypoxic (ischemic) neuron injury. In Ions in the Brain (pp. 338-372). Oxford University Press, New York.