İnsanlar yaşlandıkça daha kısa süre uyuyabilir ve geceleri daha sık uyanabilirler. Bu uyku bozukluklarına ek olarak, MIT araştırmacıları, uyku sırasında beyinden atıkları temizlemekten sorumlu olan sürecin yaşlılarda yaygın olarak bozulduğunu keşfetti.
Araştırmacılar, beyinden kalıntıları uzaklaştırmaya yardımcı olan beyin omuriliği sıvısı (BOS) dalgalarının yaşlılarda belirgin ölçüde azaldığını buldu. Bu bozukluğun, derin uyku sırasında normal olarak ortaya yavaş beyin dalgalarındaki azalma ile ilişkili olduğu, ancak yalnızca daha az uyumanın bir sonucu olmadığı bulundu.
Araştırmacılar şimdi, BOS akışındaki bozulmanın nörodejeneratif hastalık riskini artırıp artırmadığını ve gözlemledikleri uyku kalıplarından herhangi birinin bireyin riskini öngörebileceklerini araştırmayı umuyor.
“İnsanların gerçekten farklı şekilde yaşlandığını biliyoruz. Bazı insanlar harika bilişsel sonuçlarla çok başarılı şekilde yaşlanırken, bazıları bilişsel gerileme geliştiriyor. Kimin yaşlanma açısından iyi seyirler izlediğini ve bununla ilişkili faktörlerin neler olduğunu çözebilirsek, bunu gelecekteki sonuçları öngörmek için kullanabilir olabiliriz,” diyor Laura Lewis.
Lewis’in laboratuvarı ayrıca, yaşlılarda BOS akışını iyileştirebilecek herhangi bir müdahalenin olup olmadığını da araştırmayı planlıyor.
Lewis, bugün Nature Aging‘de yayımlanan çalışmanın kıdemli yazarı; MIT Bilgi ve Karar Sistemleri Laboratuvarı’nda doktora sonrası araştırmacı olan Sydney Bailes ve 2026’da Boston Üniversitesi’nden PhD derecesini alan MIT ziyaretçi öğrencisi olan Stephanie Williams ise makalenin birinci yazarlarıdır.
Küçük dalgalar
En derin uyku evreleri olarak da adlandırılan REM uykusunda, yüksek genlikli ve düşük frekanslı dalgalar fiziksel iyileşme, hafıza konsolidasyonu ve birçok başka işlev için katkı sağlar. 2019 yılında yayınlanan bir çalışmada Lewis’in bulduğu gibi, bu yavaş dalgalar beyinden atıkları temizlemeye yardımcı olan CSF (beyin-omurilik sıvısı) dalgalarının oluşumu için de kritik önem taşır.
Bu bulgu, yaşlı bireylerdeki yavaş dalga azalmalarının CSF akışını da azaltıp azaltmadığı sorusunu akla getirmiştir. Yaşlanma üzerine yürütülen önceki çalışmalar çelişkili bulgular ortaya koymuştur; bazıları yaşlı yetişkinlerde CSF akışının azaldığını, bazıları ise arttığını bildirmiştir ancak bu çalışmalar sıvı akışını uyku sırasında izlememiştir.
Son çalışmada araştırmacılar, katılımcıları iki yaş grubunda seçmiştir: 18-39 ve 60-84. Testler yaklaşık iki sürmüş ve katılımcıların uykulu hale gelmesi için gece geç saatlerde başlamıştır.
Araştırmacılar, katılımcıların beyinlerindeki kan akışını ölçmek için geleneksel fMRI kullanmış, ayrıca Lewis tarafından geliştirilen ve CSF akışını ölçen değiştirilmiş bir MRI tekniğini kullanmıştır. Katılımcılar tarama cihazı içindeyken, araştırmacılar aynı zamanda beyin dalgalarını EEG ile de ölçmüştür.
Katılımcıların çoğu tarama cihazı içinde uykuya dalmış; araştırmacılar böylece uyanıkken ve uyurken yapılan beyin aktivitesi karşılaştırması yapmışlardır.
Önceki çalışmalarında gördükleri gibi, araştırmacılar genç yetişkinler REM uykusuna daldığında EEG yavaş dalgalarının güçlendiğini ve CSF dalgalarının büyüdüğünü tespit etmiştir. Buna karşılık yaşlı grupta ortalamaya dayalı CSF dalgaları, genç grupta görülenlere göre belirgin şekilde daha küçüktür.
Azalmış akış
Katılımcılar tamamen uyanıkken yürütülen ek deneylerde araştırmacılar, yaşa bağlı CSF akışı azalmalarının neyin neden olduğunu anlamaya çalışmıştır.
Öncelikle, nörovasküler eşleşme olarak bilinen bir olgudaki değişimlerin rol oynayabileceği olasılığını araştırmışlardır. Yerel beyin aktivitesi oksijen talebini artırdığında, yakındaki kan damarları genişler ve daha fazla oksijen ile besin taşır. Bu kan akışı artışı fMRI ile ölçülebilir.
Araştırmacılar, katılımcıların neurovasküler eşleşmesini, katılımcıların titreyen bir satranç tahtası görüntüsüne bakarken kan akışını ölçerek test etti — bu, genellikle artan sinirsel aktiviteyle birlikte artan bir kan hacmi tetikleyen, tipik bir görevdir.
Eski katılımcıların çoğunda, sinirsel aktivite artarken kan akışı pek artmadı; bu da kan damarlarının artan oksijen talebine yanıt verme yeteneğinin azaldığını gösteriyor.
Başka bir görev sırasında araştırmacılar, beynin damar sisteminin yaşlı katılımcılarda bozulmuş olup olmadığını test etti. Katılımcıları nefeslerini tutmaları için istedi, ardından beyin içinde ne olduğunu ölçtü. Normalde bu, kandaki karbondioksit seviyesinin artmasına yol açar ve bu da beyin kan akışının artmasını tetikler. Ancak yaşlı katılımcılarda ortalamada gözlenen kan akışı artışı, genç katılımcılarda görülen artıştan daha küçüktü.
Bu iki faktör — azalmış neurovasküler eşleşme ve azalmış kan akışı — CSF akışındaki düşüşün büyük bir kısmını açıklıyor ancak araştırmacıların geliştirdiği istatistiksel modele göre tümünü açıklamıyor. Bu da, CSF akışındaki azalmaya katkıda bulunan başka yaşa bağlı faktörler olabilir, diyorlar.
“Yaşlanma çok karmaşık ve çok farklı şeyler değişiyor, bu yüzden bireysel faktörleri ayırt etmek gerçekten zor,” diyor Bailes. “Mekanizmaların bir kısmını açıklamaya çalışıyoruz, ancak damar sağlığı ve yaşam tarzıyla kesinlikle ilgili çok sayıda başka faktör var. Bunların tümünü ölçebilseydiniz, bir bireyin CSF akışının neden daha az ya da daha fazla bozulabileceğine dair farklı açıklamalara ayırabilirdiniz.”
CSF akışını artırma
Önceki çalışmalar, uyku bozukluklarının Alzheimer ve demansın diğer biçimleri gibi daha fazla nörodejeneratif bozukluk riskiyle ilişkili olduğunu buldu.
Bu çalışmadaki hiçbir katılımcıda nörodejeneratif bir hastalık tanısı konulmamıştı; ancak araştırmacılar, yaşlı yetişkinlerin bazılarında, serebrospinal sıvı (SSS) akışındaki daha büyük azalma ile korele edilen gri madde atrofisi belirtileri bulunduğunu belirtti. SSS akışındaki değişimlerin nörodejeneratif bir hastalık gelişme riskiyle ilişkili olup olmadığını keşfetme umuduyla bazı katılımcıları çalışmaya devam etmeyi umuyorlar.
Aynı zamanda SSS akışını artırmaya yardımcı olabilecek müdahaleleri test etmeyi de umuyorlar. Son bir çalışmada Lewis’in laboratuvarı, uyku sırasında kısa süreli “pembe gürültü” patlamalarının genç yetişkinlerde SSS akışını artırabileceğini bulmuştu; ancak bu müdahaleyi henüz yaşlı yetişkinlerde test etmediler.
Diğer bir çalışmada ise bazı yaşlı yetişkinlerin SSS akışında düşüş yaşamamasının nedenini incelemeyi planlıyorlar. Bu çalışmada araştırmacılar, grup olarak yaşlı yetişkinlerin uyku sırasında daha zayıf SSS dalgaları gösterdikleri halde, gruptaki bazı bireylerin normal SSS dalgalarını koruduklarını buldular.
“Bu yaşlı yetişkinlerden bazıları için SSS’nin sağlıklı yetişkinlerdeki gibi normal aralığa düştüğü gerçekten ilginç,” diyor Lewis. “Bu kişilerdeki farkın ne olduğunu ve bunun gelecekteki sağlık sonuçlarıyla nasıl ilişkili olabileceğini gerçekten merak ediyoruz.”
Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (National Institutes of Health), Yaşlanan Beyinde Esneklik Üzerine Simons İşbirliği, McKnight Araştırmacı Ödülü, Pew Biomedikal Araştırmacı Ödülü, MIT EECS Dönüştürücü Araştırım Ödülü, Picower Enstitüsü Nörolojik Hastalıklar Keşif Araştırım Fonu, Sloan Bursu ve Savunma Bakanlığı Ulusal Savunma Bilimi ve Mühendisliği Yüksek Lisans Bursu Programı tarafından finanse edildi.
