On yillar boyunca arastirma, beyin kabugunu (korteks) pasif bir alici olarak ele aldi — derin uyku beyin dalgalarinin gorundugu, ancak kaynaginin olmadigi yer. Yeni bir Nature calismasi, korteksteki kucuk bir hucre toplulugunun uykuyu aktif olarak tetikleyebilecegini ortaya koyarak bu varsayimi yerinden ediyor.
Sst-Chodl noronlari olarak adlandirilan bu hucreler, tum korteks noronlarinin yaklasik %0.1'ini olusturuyor — yaklasik binde bir. Iki genin (Sst ve Chodl) birlikte aktivitesi ile tanimlanirlar ve hedef almak yillar aldi, cunku herhangi bir tek geni incelemek, cok daha buyuk ve heterojen bir noron populasyonunu kapsiyor.
Albert Einstein Tıp Fakultesi'nde laboratuvarı yoneten Renata Batista-Brito, nadir olmasina ragmen anatomiyi hemen etkileyici olarak tanimladi. "Ilk basta butun beyinde iki uc hucre govdesi gordum," diye anlattı. "Buna ragmen, diger hicbir noronda gormedigim sekilde tum gorsel korteks boyunca devasa, devasa dallanma vardi."
Bu dallanma ornegi, genis girdiler alip yerel olarak calisan tipik engelleyici noronlarin tam tersidir. Sst-Chodl noronlari hassas girdiler alir ama genis alana yayar — tek bir hucre tum gorsel korteks boyunca dallanabilir ve dokunma, isitma, mekansal hafiza, gezinme ve istemli hareketleri denetleyen bolgelere aksonlar gonderir.
Ekip farelerin davranisini takip ederken bu hucreleri goruntulediginde, 111 hucreden 95'i dalga boyu uyku ve sessiz uyaniklik sirasinda ates acti, kosma ve REM uyku sirasinda sustu. Dalga boyu uyku sirasinda hucreler, diger noronlarin aktivitesini azalttigi — UP durumlarinin sonlanmasinda — tam zirvede oldu, bu da koordine edici bir role isaret ediyor.
Hucresi talep uzerine aktive etmek icin optogenetik kullanarak arastirmacilar, her korteks katmaninda delta gucunu — derin uykunun yavuk ve yuksek genlikli beyin dalgalarini — arttirdi. Onemli olarak, frekans icseldi: duz uyartim, delta frekansi, 20 Hz veya 60 Hz hepsi ayni osilasyon desenini uretti. "Bu hucrelerin ozelliklerinde tetiklendiklerinde bu tek frekansta devam eden bir sey var," dedi Batista-Brito.
Davranissal sonuclar dramatikti. Tum kortekste Sst-Chodl noronlarini aktive etmek dalga boyu ve REM uyku arttirdi, uyumaya gecen sureyi azaltti ve fareleri gunduzleri yuvalarina gonderdi. Hatta karanlik asama sirasinda — nocurnal farelerin normalde aktif oldugu zaman — ekip onlari genellikle gunduz uyuduklarindan daha fazla uyutabildi.
Hucreler semenderden insana kadar korunmus, bu da yazarlarin psikiyatrik hastaliklarda uyku bozuklugunu anlamak icin potansiyel bir giris noktasi olabilecegini oneermesine neden oluyor. Uc acik soru kalmaktadir: bu hucreleri normalde ne aktive ediyor, gercekten homeostatik uyku basincini hissediyor mu, ve neden ozel olarak delta osilasyonlarini surukluyor.
