Henüz doğmadan önce, kalbimizin dokuları kendi ritmiyle kasılıp gevşemeye başlar ve bu ritim hayatımızın son anına kadar devam eder.
Bu mekanik işlev o kadar düzenlidir ki, karmaşıklığını gözden kaçırmak mümkün. Ancak her kasılma, bir müzisyenin notasını seçmesi kadar titizlikle planlanır. Bu süreç, kalbin dış tabakalarının hemen altında yer alan intrakardiyak sinir sistemi adı verilen bir sinir ağı tarafından yönetilir.
Kalbin ‘Küçük Beyni’ ve Yeni Keşifler
Eskiden bu sinir yolları, beynin ve omuriliğin ilettiği bilgilerin sadece bir geçiş noktası olarak görülüyordu. Ancak İsveç’teki Karolinska Enstitüsü ve ABD’deki Columbia Üniversitesi’nden bilim insanları, zebra balığı kalbini inceleyerek bu sinir ağının beklenenden çok daha karmaşık olduğunu ortaya koydu.
Çalışmayı yöneten nörobilimci Konstantinos Ampatzis, “Bu ‘küçük beyin’, kalp atışını sürdürmek ve kontrol etmek için kilit bir rol oynuyor. Bu durum, beynin yürüme veya nefes alma gibi ritmik işlevleri düzenlemesine oldukça benziyor,” diye açıklıyor.
Kalbin Bağımsızlığına Tarihsel Bakış
Kalbin işlevinin uzun süre kendi kendine düzenlendiği düşünülüyordu. 18. yüzyılda Alman anatomist Albrecht von Haller, kalbin “doğal bir uyarılabilirliğe” sahip olduğunu öne sürdü. Daha sonra, 19. yüzyılda kurbağa ve insan kalplerinde bulunan sinir düğümlerinin (ganglionlar), kalp atış hızını kontrol eden bir “doğal kalp pili” görevi gördüğü anlaşıldı.
Ancak o zamandan beri bilim insanları, merkezi sinir sisteminin kalp üzerindeki etkisini tartışmayı sürdürdü. Günümüzde, beynin savaş ya da kaç (sempatik sistem) ve dinlen ve sindir (parasempatik sistem) dalları aracılığıyla kalp işlevlerini kontrol ettiği biliniyor.
Zebra Balığında Kalbin Sinir Haritası
Ampatzis ve ekibi, zebra balığı kalbinin intrakardiyak sinir sistemini detaylı bir şekilde haritalamak için bağışıklık etiketleme, bireysel hücrelerin RNA profillemesi ve sinirlerin elektriksel özelliklerini analiz etti. Bu çalışmalar sonucunda, yemek yemekten yürümeye kadar birçok işlevi yöneten merkezi sinir sistemi yollarına benzeyen çok çeşitli sinir hücreleri tespit edildi.
Zebra balıkları ve insanlar, yüz milyonlarca yıllık evrimle birbirlerinden uzaklaşmalarına rağmen, benzer bir kardiyovasküler fizyolojiye sahip. Bu da omurgalıların kalplerinde benzer sinir ağlarının bulunduğunu gösteriyor.
Yeni Tedavi Yöntemleri için Umut
Bu bulgular, kalbin beynin etkisinden tamamen bağımsız olmadığını, aksine daha karmaşık bir düzenleme sistemi içerdiğini ortaya koyuyor. Kalbin ‘küçük beyni’, merkezi sinir sisteminden gelen uyarılara göre nasıl tepki vereceğine karar veren bir “düzenleyici mekanizma” olarak çalışıyor.
Ampatzis, “Kalbin sinir sistemi beklediğimizden çok daha karmaşık. Bu sistemi daha iyi anlamak, aritmi gibi kalp hastalıklarına dair yeni tedavi yöntemleri geliştirmek için önemli bir adım olabilir,” diyor.
Bu çalışma, kalp ve beyin arasındaki etkileşimin diyet, hastalık ve aktivite gibi faktörlerle nasıl değiştiği konusunda yeni sorulara yol açıyor. Gelecekte yapılacak araştırmalar, kalbin sağlıklı bir şekilde atmaya devam etmesi için yeni tedavi hedefleri sunabilir.
Bu araştırma, Nature Communications dergisinde yayımlandı.
