Biyolojik Saat, Uyanıklığı Düzenleyen Beyin Devresini Kontrol Ediyor

İsviçeli bilim insanları, biyolojik saatin uyanıklık ve uyku döngüsünü nasıl yönettiğini ortaya koydu. Cenevre Üniversitesi Bilim Fakültesi Biyoloji Bölümü’nde çalışan Emi Nagoshi’nin laboratuvarı, meyve sineklerini kullanarak saat nöronlarının dopaminergerik (dopamin üreten) nöronları inhibe ederek uyanıklık sinyalinin şiddetini ayarladığını belirledi. Araştırma, yaklaşık 24 saatlik ritimlerle çalışan iç biyolojik sistemin bu bilgiyi beynin uyku-uyanıklık dengesini düzenleyen devrelerine ilettiğini gösteriyor.

Sirkadiyen (yaklaşık 24 saatlik) saat, yalnızca uyku-yanıklık döngülerini değil, vücut sıcaklığı ve hormon üretimi gibi pek çok fizyolojik işlevi de düzenleyen dahili bir biyolojik sistemdir. Çoğu canlıda bu saat, yaklaşık 24 saatlik ritimler üreten bir nöron ağına dayanır. Bu nöronların ardından gelen bilgiyi beynin diğer bölgelerine aktarması gerekir; böylece organizma günün zamanına göre aktivite ve davranışını uyarlayabilir. Ancak soylu nöronların hangileri içerdiği ve saatin bu bilgiyi beyin devrelerine nasıl yönlendirdiğine dair mekanizmalar hâlâ yeterince aydınlatılmamıştır.

Meyve Sineği Üzerinden Nöral Bağlantı Haritalaması

Araştırmacılar, bu mekanizmaları detaylı biçimde incelemek için olgun meyvelere çekilen küçük “sirke sineği” olarak bilinen meyve sineğini (Drosophila) kullanır. Nöronlar arasındaki bağlantıların genetik haritalamasını yapan bilim insanları, biyolojik saat nöronlarının hemen altında yer alan sinir hücrelerini tespit etti. Bulgular, Current Biology adlı dergide yayımlandı.

Nöral aktiviteyi ölçen görüntüleme teknikleri kullanılan araştırmada, bu etkinin gün içinde değiştiği görüldü. Araştırmacılar, biyolojik saat nöronları ile dopamin üreten bir nöron popülasyonu arasında bağlantı belirledi. Dopamin, nöronların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan bir moleküldür.

Saat Nöronlarından Uyanıklık Sinyaline Giden Devre

Araştırmacılar, saat nöronlarının dopaminergerik nöronları inhibe ettiğini; bu nöronların da mantar cisim adı verilen beyin bölgesini uyardığını gözlemledi. Bu bölge öğrenme, hafıza ve uyku düzenlemesinde rol oynar ve gün içinde uyanıklığı teşvik eden etkinin oluşumuna katkıda bulunur.

Saat nöronlarının bu dopaminergerik nöronları inhibe ettiğini; bunların da mantar cismini uyararak gün içi uyanıklığı desteklediğini gözlemledik. Saat nöronları dopaminergerik nöronları baskıladığında, uyanıklığı teşvik eden sinyal azalır. Tersine, bu baskılama kalktığında dopaminergerik nöronlar mantar cismini daha güçlü biçimde uyarır ve uyanıklığı artırır. Böylece biyolojik saat, günün zamanına dair bilgiyi uyku-uyanıklık dengesini düzenleyen bir beyin devresine iletebilir.

Nagoshi Grubu’ndan doktora sonrası araştırmacı Blanca Lago Solis ve araştırmacı Rafael Koch

Bulgular, biyolojik saatin uyku ve uyanıklık durumlarını nasıl etkilediğine ışık tutuyor. Özellikle dopaminin uyanıklığı teşvikteki merkez rolünü vurgulayan çalışmalar, biyolojik saatten gelen bilginin gün içinde farklı nöral devreler aracılığıyla nasıl aktarıldığını ortaya koyuyor.

Sirkadiyen Ritim Bozuklukları ve Uyku Hastalıkları

Sirkadiyel saat bozulmaları çeşitli uyku hastalıkları ve beyin işlevindeki değişimler ile ilişkilendiriliyor. Bu temel mekanizmaların daha iyi anlaşılması, biyolojik ritimlerdeki bozulmaların beyni nasıl etkilediğine dair açıklamalar sağlayabilir.

Araştırma, Blanca Lago Solis ve arkadaşları tarafından “Circadian control of dopaminergic signaling to the mushroom body regulates sleep through rhythmic Pka-C1 transcription in Drosophila” başlığıyla Current Biology dergisinde (2026) yayımlandı. Çalışmanın DOI numarası 10.1016/j.cub.2026.09.014 olarak kaydedildi.