Sinir sistemi bir bütündür

Açılış sahnesi

Rize'den Ardeşen'e giden gece otobüsü. Çay toplamaya giden Gülizar Hanım cam kenarında, kolunu başının altına koyup uyuyakalmış. Otobüs mola yerine girdiğinde uyanıyor ve sağ elini hissetmiyor. Parmakları kendi parmakları değil gibi; bardağı tutmaya kalkınca bardak kayıyor. Bir dakika sonra elinde binlerce iğne batıyormuş gibi bir karıncalanma başlıyor.

Yan koltuktaki yeğeni Ömer tıp fakültesinin ikinci sınıfında. Halasının yüzündeki korkuyu görüyor: «Felç mi geldi bana?» Ömer gülümseyip halasının dirseğinin iç yanına, kolu başın altında kaldığında ezilen yere dokunuyor. «Elinde bir şey yok hala. Elinin haberini beynine götüren kablo burada sıkıştı. Kablo açıldı, haber yeniden gelmeye başladı. Karıncalanma o haberin geri dönüşü.»

Gülizar Hanım elini sallarken soruyor: «Elim burada, beynim yukarıda. Arada kablo mu var?»

Gülizar Hanım, Ömer ve otobüs bu ders için kurgulandı. Sorunun cevabı ise beyin biliminin en eski bulgularından biri: beyin kafatasının içinde tek başına çalışan bir organ değil, bedenin her köşesine uzanan bir sistemin merkezi.

Bu derste ne olacak

İlk derste beyni kafatasından çıkarıp tabağa koyduk; onu tarttık, saydık, enerji faturasına baktık. Bu derste onu yerine geri koyuyoruz. Beynin aşağıda omurilikle nasıl devam ettiğini, sinirlerin bedenin her yerine nasıl uzandığını ve bağırsakta neredeyse kendi başına çalışan bir sinir ağı bulunduğunu göreceğiz. Bu ayrımları kimin, nasıl kurduğunu da soracağız. Dersin sonunda beyinle omuriliği sinirlerden ve gangliyonlardan ayırabilecek ve bir bedende olan bir şeyin hangi yoldan beyne ulaştığını kabaca izleyebileceksin.

Sıfır noktası

Sinir sistemi iki büyük parçaya ayrılır. Beyin ve omurilik merkezi sinir sistemini oluşturur; kafatası ve omurga kemikleriyle korunur. Bunların dışında kalan her şey, yani bedene dağılan sinirler ve sinir hücresi kümeleri, çevresel sinir sistemidir. Bu ayrımın terapist gözüyle ayrıntısını Sinir Sistemi Akademisi'nin M04-D01 dersi anlatıyor; orada duyusal lif, hareket lifi ve somatik sinir sistemi terimleri tanımlandı. Burada aynı ayrımı bir bütünün parçaları olarak kuruyoruz.

İlk derste tanımladığımız nöron (M01-D01) bu sistemin her yerinde aynı temel hücredir. Fark, nöronun gövdesinin nerede oturduğunda ve uzantısının nereye kadar uzandığındadır.

Mekanizma

Merkez: beyin ve omurilik

Beyin kafatasının tabanında daralır ve beyin sapı olarak aşağı iner; beyin sapı da kafatasının tabanındaki büyük delikten geçerek omuriliğe dönüşür. Aralarında bir dikiş yeri yoktur, aynı dokunun devamıdırlar. Omurilik, omurların üst üste dizilmesiyle oluşan kanalın içinde, beyin gibi zarlara sarılı ve sıvının içinde durur.

Omurilik bir kablo demeti olmanın ötesinde iş yapar. Her düzeyinden bir çift sinir kökü çıkar ve bedenin belli bir şeridine gider. Bedenden gelen bilgi bu köklerden girer, beyne giden yollara aktarılır; beyinden gelen komutlar da aynı düzeylerden çıkıp kaslara ulaşır. Bazı tepkiler ise yol beyne kadar gitmeden omurilikte kapanır: sıcak bir sobaya değen elin çekilmesi gibi. Bu en basit devreyi M09-D01 ayrıntısıyla anlatacak.

Çevre: sinirler ve gangliyonlar

Merkezden çıkan sinirler dallanarak bedenin her köşesine ulaşır. Bunların çoğu omurilikten çıkar. On iki çifti ise doğrudan kafatasının içinden, beyinden ve beyin sapından çıkar: koku, görme, göz hareketleri, yüzün duyusu ve kasları, işitme, yutma ve iç organlara uzanan uzun bir sinir bunların arasındadır. Bu on iki çiftin ayrıntısı derin yolda M20-D02'de işleniyor.

Bir sinirin içindeki liflerin bazıları çok uzundur. Ayak başparmağının derisinden gelen bir dokunma bilgisini taşıyan hücrenin gövdesi omuriliğin hemen yanında oturur; uzantısı ise bacağın bütün boyunca uzanır. Tek bir hücre, boyunun önemli bir kısmı kadar uzun olabilir.

İki yön, iki iş

Çevresel sinir sistemi iki yönde haber taşır: bedenden merkeze duyu bilgisi, merkezden bedene komut. Komutların bir kısmı istediğimizde kaldırdığımız kola gider; bir kısmı ise kalp hızına, terlemeye, göz bebeğine, sindirime, yani bizim karar vermediğimiz işlere. Bu ikinci kola otonom sinir sistemi denir; sempatik ve parasempatik kollarını Sinir Sistemi Akademisi'nin M04-D02 dersi ve bu akademide M37-D01 anlatıyor.

Bağırsaktaki ağ

Sinir sisteminin en şaşırtıcı bölümlerinden biri bağırsak duvarının içindedir. Yemek borusundan makata kadar sindirim kanalının duvarında, katmanlar arasına yayılmış yoğun bir sinir ağı bulunur. Bu ağ, bağırsağın içeriği ilerletmesini, salgılarını ve kan akımını yönetir ve bunu beyinden komut beklemeden yapabilir.

Nereden biliyoruz

Sinirlerin bedenle beyin arasında haber taşıdığı fikri çok eskidir; antik dönemde sinirleri kesip hayvanda hangi işlevin kaybolduğuna bakan hekimler vardı. Ama sinirlerin içinde iki yönlü bir trafik olduğu, ancak on dokuzuncu yüzyılın başında deneysel olarak ayrıldı. Hayvanlarda omuriliğe giren sinir köklerinin arka kısmı kesildiğinde duyu kayboluyor, ön kısmı kesildiğinde hareket kayboluyordu. Bu iki kayıp, aynı sinirin içinde ayrı yönlerde çalışan liflerin bulunduğunu gösterdi ve bugünkü duyusal ile hareket lifi ayrımının temeli oldu.

Omuriliğin beyin ile beden arasındaki köprü olduğunu bize en açık gösteren kaynaklardan biri omurilik yaralanmaları. Yaralanma düzeyinin altında kalan bedenden duyu gelmez, komut gitmez; çoğu zaman yaralanmanın altındaki omurilik ve sinirler sağlam kalsa bile. Yani sorun yerel bir kesintidir. Son yıllarda bu kesintinin elektronik bir köprüyle aşılabildiğini gösteren deneyler yapıldı.

Bağırsaktaki ağın kendi başına çalışabildiği de deneylerle gösterildi. Bedenden çıkarılıp uygun bir sıvıda tutulan bağırsak parçaları, içlerine bir şey konduğunda onu ilerletmeye devam eder. Beyne giden bağlantılar kesilmiş olsa da bu hareket sürer. On dokuzuncu yüzyılın sonunda bir İngiliz fizyolog, John Newport Langley, otonom sinir sistemini üçe ayırırken bağırsak sinir sistemini sempatik ve parasempatik kollarla birlikte ayrı bir bölüm olarak saydı.

Usta katmanı

Merkezi ile çevresel arasındaki sınır sanıldığı kadar keskin değildir. Gözün arkasındaki retina, embriyoda beyinden filizlenerek gelişir ve çoğu sınıflandırmada merkezi sinir sisteminin bir parçası sayılır; gözden beyne giden görme siniri de aslında bir sinir değil, merkezi sinir sistemine ait bir yoldur. Görme yolunu M30-D05 anlatırken bu ayrıntıya döneceğiz. Sınıflandırma bir haritadır; sistemin kendisi tek parçadır.

İkinci incelik: omurilikteki bir kesinti her zaman her şeyi kesmez. Yaralanmaların bir kısmı eksiktir; bazı lifler sağlam kalır ve bu lifler rehabilitasyonla daha iyi kullanılmayı öğrenebilir. Lorach'ın katılımcısının sistem kapalıyken de koltuk değnekleriyle yürüyebilmesi, uyarımın yalnız bir protez gibi değil, kalan bağlantıların güçlenmesine yardım eden bir eğitim aracı gibi de çalıştığını düşündürüyor. Bu bir yorum; hangi payın hangi mekanizmaya ait olduğu henüz ayrıştırılmış değil.

Üçüncüsü, «tek sistem» sözü sistemin her parçasının aynı hızda ve aynı kararlılıkla haberleştiği anlamına gelmez. Bağırsak ağı, otonom gangliyonlar ve omurilik, beyinden gelen komutu yorumlayarak ve kendi yerel bilgisiyle harmanlayarak çalışır. Beynin bedeni yönettiği resmi kolaydır ama eksiktir; daha doğru resim, birbirine sürekli danışan katmanlardan oluşan bir yönetimdir.

Kanıtın sınırı

Beyin ve omuriliğin sinirlerden ayrı bir merkez oluşturması, sinir köklerinin ikili işlevi ve bağırsak ağının bağımsız çalışabilmesi uzun süredir tekrar tekrar gösterilmiş, sağlam bulgulardır. Ama bu derste anlatılan iki kanıttan biri tek bir kişiye dayanıyor: beyin ile omurilik arasına elektronik köprü kurulan katılımcı. Böyle bir köprünün başka yaralanma türlerinde, tam kesintilerde ve uzun yıllar içinde ne kadar işe yarayacağı henüz bilinmiyor; sonuçların genellenmesi için daha çok katılımcı ve daha uzun izlem gerekiyor. Bağırsak ağının nöron sayısı da tahmini bir değerdir ve kaynaklar arasında farklı aralıklar verilir. Son olarak, bağırsak ile beyin arasındaki haberleşmenin ruh hâlini nasıl etkilediği tartışmalı bir alandır; bu dersin söylediği yalnızca anatomik bağlantının var olduğu ve iki yönlü çalıştığıdır.

Kendin dene

Aklında kalsın

Beyin ile omurilik merkezi sinir sistemini, bunların dışındaki sinirler ve gangliyonlar çevresel sinir sistemini oluşturur. Beyin aşağıda kesintisiz olarak beyin sapı ve omurilik olarak devam eder; aralarında bir dikiş yeri yoktur.

Sinir bir hücre değil, birçok nöronun uzantısının sarıldığı bir demettir. İçinden iki yönde haber geçer: bedenden merkeze duyu, merkezden bedene komut. Bu ayrım, sinir köklerinin ayrı ayrı kesildiği hayvan deneyleriyle kuruldu.

Omurilik yalnız bir kablo değildir; refleksleri ve bazı ritmik hareketleri kendi devreleriyle üretir. Omurilik yaralanmalarındaki felç çoğu zaman yerel bir kesintidir ve tek bir katılımcıda bu kesintinin elektronik bir köprüyle aşılabildiği gösterildi.

Bağırsak duvarında yüz milyonu aşkın nöronlu, kendi başına iş görebilen ama beyinle iki yönlü haberleşen bir ağ vardır. Bu ağ sindirimi yönetir; düşündüğüne dair bir bulgu yoktur.

Sonraki derse köprü

Gülizar Hanım'ın eli birkaç dakika içinde yeniden onun oldu ve bardağı tuttu. O birkaç dakikada eksilen şey, elinden gelen haber ve eline giden komuttu; ama otobüste başka hiçbir şey durmadı. Kalbi attı, nefes aldı, Ömer'in sesini duydu, korktu, rahatladı. Sistemi şimdi bir bütün olarak gördük; bir sonraki ders, M01-D03 «Beyin ne iş yapar», bu bütünün merkezinde aynı anda yürüyen işleri, yani algılamayı, hareketi, bedeni düzenlemeyi, öğrenmeyi ve karar vermeyi tek bir sıradan sabahın içinde birbirinden ayıracak.