Vücudumuz Tarafından Üretilen Beyin Dopingi “Eritropoietin”

Eritropoietin veya kısaca Epo, kötü şöhretli bir doping ajanıdır. Kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu teşvik eder, böylece fiziksel performansı arttırır. Bizim en azından şimdiye kadar inandığımız şey buydu. Bununla birlikte, bir büyüme faktörü olarak, beyindeki sinir hücrelerini de korur ve yeniden üretir. Ayrıca Epo anemi hastalarında kan oluşumunu teşvik eder ve sporda yasadışı performans geliştirme için kullanılan oldukça güçlü bir maddedir. Göttingen'deki Max Planck Deneysel Tıp Enstitüsü'ndeki araştırmacılar şimdi Epo'nun bu etkiyi nasıl başardığını ortaya koymuşlardır. Araştırmacılar bilişsel zorlukların beynin sinir hücrelerinde hafif bir oksijen eksikliğini (araştırmacılar tarafından 'fonksiyonel hipoksi' olarak adlandırılır) tetiklediğini keşfettiler. Bu durum, aktif sinir hücrelerinde Epo ve reseptörlerinin üretimini arttırır, komşu öncü hücreleri yeni sinir hücreleri oluşturmak üzere uyarır ve sinir hücrelerinin birbirine daha etkili bir şekilde bağlanmasına neden olur. Max Planck Deneysel Tıp Enstitüsü'nden Hannelore Ehrenreich, Epo'nun uygulanmasının, inme sonrası ('nöroproteksiyon' veya 'nörojenerasyon' olarak adlandırılır) rejenerasyonu iyileştirerek beyindeki hasarı azalttığını belirtti. Ayrıca Ehrenreich, Epo ile tedavi edilen şizofreni, depresyon, bipolar bozukluk veya multipl skleroz gibi zihinsel sağlık bozuklukları olan hastaların bilişsel performansta önemli bir iyileşme gösterdiğini ifade etti. Hannelore Ehrenreich meslektaşlarıyla birlikte, Epo'nun beyinde oynadığı rolü araştırmak için uzun yıllar harcamıştır.

Karmaşık Motor Görevleri Öğrenirken Sinir Hücrelerine Normalden Daha Çok Oksijen Gerekir

Ehrenreich ve ekibi, fareleri, vücut mekanizmasının Epo'nun gelişmiş beyin performansı üzerindeki etkisinin kökünde yer aldığı sistematik bir araştırma için kullanmışlardır. Araştırmasının sonuçları, yetişkin farelerde, büyüme faktörü uygulandıktan sonra öğrenme ve hafıza için çok önemli bir beyin bölgesi olan hipokampüsün piramidal tabakasındaki sinir hücrelerinin oluşumunda yüzde 20'lik bir artış olduğunu göstermektedir. Ehrenreich, sinir hücrelerinin aynı zamanda diğer sinir hücreleriyle daha iyi ağlar oluşturduğunu, bunu daha hızlı yaptığını ve sinyal alışverişini de daha verimli hale getirdiğini ifade etmiştir. Araştırmacılar, farelere düzensiz aralıklı jant teli ile tekerlekleri verdiler. Ehrenreich, bu tekerleklerde koşmanın, fareler için özellikle beyin zorlayıcı olan karmaşık hareket dizilerini öğrenmesi gerektirdiğini belirtti. Sonuç olarak fareler Epo tedavisinden sonra tekerlekler için gerekli hareketleri daha hızlı öğrendiler. Ayrıca kemirgenler önemli ölçüde daha iyi dayanıklılık göstermişlerdir.

Göttingen araştırmacıları için bu güçlü Epo etkilerinin arkasındaki mekanizmaları anlamak önemliydi ve araştırmacılar beyindeki Epo sisteminin fizyolojik önemini de izlemek istediler. Araştırmacıların gerçekleştirdikleri bir dizi hedefli deneyde, karmaşık motor görevleri öğrenirken sinir hücrelerinin normalden daha fazla oksijen gerektirdiğini kanıtlayabilmişlerdir. Ayrıca ortaya çıkan küçük oksijen eksikliği (bağıl hipoksi) sinir hücrelerinde artan Epo üretimi için sinyali tetiklemiştir. Ehrenreich, bunun kendi kendini güçlendiren bir süreç olduğunu ve bilişsel efor, 'fonksiyonel hipoksi' olarak adlandırdıkları küçük hipoksiye yol açtığını, bunun da karşılık gelen aktif sinir hücrelerinde Epo ve reseptörlerinin üretimini uyardığını belirtti. Ayrıca Ehrenreich, Epo’nun daha sonra bu sinir hücrelerinin aktivitesini arttırdığını, komşu öncü hücrelerden yeni sinir hücrelerinin oluşumunu indüklediğini ve karmaşık ara bağlantılarını arttırdığı bu durumunda insanlarda ve farelerde bilişsel performansta ölçülebilir bir iyileşmeye yol açtığını sözlerine eklemiştir. Zihinsel ve bilişsel meydan okuma, aktiviteye bağlı hipoksi ve Epo üretiminin kendini güçlendiren döngüsü çeşitli şekillerde etkilenebilmektedir. Bilişsel performans, uyarılmış sinir hücrelerinde Epo üretimi yoluyla tutarlı öğrenme ve zihinsel eğitim ile geliştirilebilir. Benzer bir etki hastalara da ek Epo uygulanarak ulaşılabilir.