İlk bakışta, hasarlı bir beyni iyileştirmek için bacakta çözüm aramak pek mantıklı gelmeyebilir.
Ancak yeni bir deney, beyin ve kaval kemiği arasında, kan yoluyla iletilen şaşırtıcı bir iletişim hattı olabileceğini gösteriyor.
Çin'deki bilim insanları, fare ve domuzların kaval kemiklerine kontrollü bir şekilde tekrarlayan basınç uyguladılar.
İşlem gören hayvanların beyin hasarı sonrası hayatta kalma oranları daha yüksek olurken, hareket ve hafıza yeteneklerini daha başarılı bir şekilde geri kazandıkları gözlemlendi. Aynı prosedür, farelerin inme sonrası iyileşmesine de yardımcı oldu.
Bu sıra dışı deney, uzun zamandır bilinen bir tıbbi gözleme dayanıyor. Doktorlar, ciddi beyin hasarı olan bazı kişilerde kırıkların olağanüstü hızlı iyileştiğini biliyorlar. Hatta kemik, ait olmadığı yumuşak dokularda büyümeye başlayabiliyor.
Bu durum, hasarlı bir beynin kemiği değiştirecek mesajlar gönderebileceğini düşündürdü. Araştırmacılar ise soruyu tersine çevirdiler: Eğer beyin kemiğe ulaşabiliyorsa, kemik de faydalı mesajlar geri gönderebilir mi?
Bu soruyu araştırmak için bilim insanları, hayvanların kaval kemiklerine nazik ve hassas bir şekilde kontrol edilen basınç uygulayan bir cihaz kullandılar. Bu cihaz, her kemiğe saniyede iki kez, haftada beş gün boyunca 300 kez baskı uyguladı.
Beyin hasarı sonrası tedavi edilen fareler, hareket testlerini daha hızlı tamamladılar. Ayrıca, gizli bir platformu hatırlamalarını gerektiren su labirenti testlerinde de daha iyi performans gösterdiler.
Daha fazla fare şiddetli beyin hasarlarından sağ kurtuldu. Hasarlı beyin bölgeleri daha küçüktü, daha fazla sinir hücresi canlı kaldı ve uzun süreli iltihaplanma azaldı. Yeni sinir hücrelerinin oluşumuyla ilişkili belirtiler de arttı.
Ancak araştırmacılar hala bir muammayla karşı karşıyaydılar.
Bacağa uygulanan basınç, kasları, sinirleri ve dolaşımı etkileyebileceği gibi kemiği de etkileyebilirdi. Beyindeki değişikliklerin gerçekten kemikten mi kaynaklandığını nasıl anlayabilirlerdi?
Cevap, kemiğin derinliklerinde yaşayan hücrelerde gizliydi.
Kemik sadece sert, cansız bir yapı değildir. Hareket ve basıncı algılayan ve kimyasal mesajlar salarak vücudun yanıt vermesine yardımcı olan canlı hücreleri içerir.
Araştırmacılar, bu kemik hücrelerinin içindeki PIEZO1 adı verilen basınca duyarlı bir anahtara odaklandılar. Farelerde bu anahtarı devre dışı bıraktıklarında, kaval kemiğine uygulanan baskı beyni aynı şekilde koruyamaz hale geldi.
Bu durum, kemiğin basitçe üzerine baskı uygulanan bir yüzey olmadığını gösteriyordu. Faydaların ortaya çıkması için hücrelerinin basıncı algılaması gerekiyordu.
Ekip, kaval kemiklerine baskı uygulanan farelerden serum (kanın sıvı kısmı) topladı. Bu serumu, prosedürü almamış beyin hasarlı farelere verdiler.
Kontrol grubundaki farelerle karşılaştırıldığında, serum alan farelerde daha az nöron kaybı görüldü.
Demek ki fayda sadece bacağa fiziksel baskıdan gelmiyordu. Kemiğin tepkisi, kan yoluyla beyne giden sinyaller üretiyor gibi görünüyordu.
Sinir hücresi koruması, iltihaplanmanın azalması ve doku onarımıyla ilişkili çeşitli maddeler, tedavi sonrası arttı. Tek bir maddenin her şeyi yaptığı görülmedi. Bunun yerine, birden fazla koruyucu mesajın birlikte çalıştığı anlaşıldı.
Ekip daha sonra bu yöntemi, beyni fare beyninden daha büyük olan ve insan beyninin karmaşıklığı ve fizyolojisi için daha iyi bir model sunan dört aylık minyatür domuzlarda test etti.
Domuzlara kontrollü beyin hasarları verildi. Altı hayvana kaval kemiklerine baskı uygulandı, altı hasarlı domuz ise bu prosedürü almadı.
Ayrı testlerde, tedavi edilen domuzlar kontrol hayvanlarına göre daha uzun süre hayatta kaldı ve davranış testlerinde daha iyi performans gösterdi. Hasarlı beyin bölgeleri daha küçüktü, daha fazla sinir hücresi canlı kaldı ve beyin koruması ve onarımıyla ilişkili maddeler kanlarında arttı.
Dört hafta sonra araştırmacılar, hayvanların kaval kemiklerini, diz eklemlerini ve kıkırdaklarını incelediler. Herhangi bir bariz hasar bulmadılar.
Domuz deneyi, her hasarlı grupta yalnızca altı hayvan içeriyordu. Tüm fareler ve domuzlar erkekti, bu nedenle dişiler aynı şekilde yanıt vermeyebilir.
Ayrıca beyin hasarları kontrollü laboratuvar koşullarında oluşturuldu. İnsanlardaki travmatik beyin hasarları, konum, şiddet ve sonuçlar açısından büyük farklılıklar gösterir.
Araştırmacılar henüz baskının ne kadar erken uygulanması gerektiğini, görünür faydalarının ne kadar sürdüğünü veya hangi kan sinyallerinin en önemli olduğunu bilmiyorlar.
Bu nedenle bulgular, baş yaralanması sonrası bir kişinin bacağına sıkılması gerektiği anlamına gelmiyor. Travmatik beyin hasarı, profesyonel bakım gerektiren tıbbi bir acil durumdur.
Bu çalışma yeni bir olasılığı ortaya koyuyor.
Genellikle kemikleri vücudu dik tutan sert bir iskelet olarak hayal ederiz. Ancak kemik, kuvveti algılayabilen ve uzak organlara kimyasal mesajlar gönderebilen canlı bir dokudur.
Bu deneylerde, baskı kemiğin içindeki hücreleri aktive etti. Bu hücreler kanın kimyasını değiştirdi ve ortaya çıkan mesajlar, hasarlı beyni korumaya ve onarmaya yardımcı olmuş olabilir.
Gelecekteki çalışmalar bu bağlantıyı doğrularsa, bilim insanları kemiği güvenli bir şekilde uyaran cihazları veya ürettiği koruyucu maddelere dayalı tedavileri araştırabilirler. Ancak bu olasılıklardan hiçbiri henüz hastalar için hazır değil.
Şimdilik, hikaye daha basit ve daha tuhaf: Beyin hasar gördüğünde, iyileşme yalnızca kafatasının içinde başlamayabilir. Bacaklardaki bir kemik de vücudun yardım çağrısına şaşırtıcı yollarla yanıt verebilir.
