SİNİR SİSTEMİ
‘’Hoşca
bak zatına kim zübde-i âlemsin sen,
Merdüm-ü dîde-i
ekvan olan benî âdemsin sen.” (Şeyh Galib)
‘’Rahimlerde
sizi dilediği gibi şekillendiren O’dur. Ondan başka ilah
yoktur. O mutlak güç ve kudret sahibidir.’’ (Al-i İmran, 6)
İnsan merkezi
sinir sistemi, evrende bilinen en karmaşık biyolojik
organizasyona sahiptir. Milyarlarca sinir hücresi ve bunların
aralarındaki trilyonlarca bağlantı, sinir sisteminin ana yapısını
oluşturur. Bunların yanında, sinir hücrelerinin on katı kadar
sayıda da yardımcı hücreler (nöroglia) bulunur. Bu akıl
almaz düzeydeki karmaşık yapı, bu günkü bilgilerimiz
ışığında, tüm canlılık olaylarını ve davranışları düzenleyen
bir ara-birim olarak görev yapar.
Sinir
sistemimiz
Sinir
sistemini genel olarak, merkezi ve çevresel (periferik) sinir
sistemi olarak iki kısma ayırmaktayız. Çevresel sistem, vücudun
her yanından alınan duyu (tat, dokunma, görme, işitme, vücudun
pozisyonu, ağrı, ısı, titreşim vb) bilgilerini merkeze taşıyan
ve merkezden çıkan emirleri kas veya salgı bezi gibi ilgili
yerlere götüren sinir kablolarından oluşur. Yani çevresel
sinir sistemini (o kadar basit değilse de) bir veri taşıyıcısı
olarak düşünebiliriz.
Merkezi sinir
sisteminin genel hatları
Merkezi sinir
sistemi, yani beyin ve omurilik, üç katlı bir zar yapısı ile
çevrelenmiş durumdadır. Bu zarlar dıştan içe doğru dura
mater (sert zar), araknoid (örümceksi) zar ve pia mater (ince
zar) olarak sıralanırlar. Bu üç kılıf, kesintisiz bir biçimde
tüm merkezi sinir sistemini sarar ve çevresel sinir sisteminde
de hafif yapı ve işlev değişiklikleri ile devamlılık gösterir.
Omurilik
Merkezi sinir
sistemi; kararların verildiği, etraftan gelen verilerin
yorumlandığı, algılamanın ve diğer bütün zihni
fonksiyonların yerine getirildiği bölgeleri içeren karmaşık
bir işlevsel yapılar bütünüdür. Merkezi sinir sisteminin en
"basit" kısmı, omurilik dediğimiz ve sırtımızdaki
omur kemikleri arasında aşağıya doğru uzanan tüp şeklindeki
yapıdır. Bu yapı, etraftan gelen bilgilerin merkezi sinir
sistemine girdiği ve merkezden gelen emirlerin çevresel sisteme
aktarıldığı yerdir. Aynı zamanda, refleks dediğimiz, ani ve
istemsiz hareketler de, bu organ tarafından kontrol edilir.
Omurilik temel olarak, orta kısmında ince ve boylu boyunca bir
kanal; kanalın etrafında, eninde kesildiğinde kelebek gibi görünen
bir gri madde; ve bunun etrafında ise beyaz madde kütlesinden
oluşan, tüp şeklinde bir yapıdır. Ortadaki kanal, beynin içinde
bulunan, ventrikül (karıncık) adı verilen ve besleyici bir sıvı
olan beyin omurilik sıvısı (BOS) ile dolu olan boşlukların,
omurilik içindeki devamıdır ve aynı sıvıyla doludur. Kanalın
etrafında bulunan gri madde, esas olarak sinir hücrelerinin gövde
kısımlarını içerir. Buradaki sinir hücreleri, çevresel
sinir sisteminden gelen ve merkezden dışarıya gönderilen
verileri değerlendirilerek, nereye ve ne şekilde gönderileceklerini
belirleyen karmaşık elektriksel devreler oluştururlar.
Bu fonksiyonu
anlamak için basit bir örnek verelim: Diyelim ki elimizde bir
dondurma var ve bunu ağzımıza götürüp yemek istiyoruz. Bunun
için, kolumuzu ağzımıza doğru bükmemiz gerekiyor. Biz bu
kararı beynimizde verdikten hemen sonra, beynimizden, kolumuzu bükecek
olan pazu kaslarına doğru bir kasılma sinyali gönderilir.
Fakat bu sinyal, kola gelmeden önce, omurilikteki sinir hücrelerine
aktarılır. Burada, yani omurilikte bulunan elektriksel devreler,
bu sinyali alarak birkaç iş yaparlar. Öncelikle, pazu kaslarına
bir uyarı gönderirler. Ama bu arada, kolun bükülebilmesi için,
kolu açmaya, yani ağızdan uzaklaştırmaya yarayan arka kol
kaslarının da gevşemesi gerekir. İşte, omurilikteki devreler,
pazu kaslarına “kasıl” emrini gönderirken, aynı zamanda,
kolu açan kaslara kasılma emri veren omurilik hücrelerine de
“dur” emri verirler. Dolayısıyla kolumuz, ağzımıza doğru
yaklaştırılmış olur. Bu sırada, dondurmayı tam ağzımıza
isabet ettirebilmemiz için, kaslardaki durum duyusu (proprioception)
algılayıcı algaçlardan merkeze gönderilen uyarılar başta
olmak üzere, bir çok ek işlev devreye girmelidir. Bu karmaşık
ağın tam olarak eksiksiz çalışabilmesi halinde, dondurma yeme
işlemimizi normal bir biçimde tamamlayabiliriz
Genel olarak
bir sinir hücresi, gövde ve dendrit (dendron=ağaç; lat.) dediğimiz
gövde dalları aracılığıyla veriler “alır”. Bu veriler,
hücre içindeki genel duruma ve gelen tüm verilerin toplam
etkisine göre, akson dediğimiz, o tek, uzun ve ince uzantı vasıtasıyla,
diğer bir hücreye aktarılır. Yani, nöron gövdesini ve gövdenin
dallarını minik bir santral, aksonu ise, bilgiyi götüren bir
telgraf teli gibi düşünebiliriz. Daha sonra, aksonla gönderilen
bu bilgi, o aksonun dalları aracılığıyla bir veya binlerce
sinir hücresine (veya kas ve salgı bezi hücreleri gibi diğer hücrelere)
ulaştırılır ve bu hücreler, yine aynı mekanizma ile bu uyarının
gerektirdiği işi yaparlar. Şimdi bu mekanizmayı biraz hayal
etmeye çalışın ve ardından, sadece beyin kabuğu dediğimiz kısımda
bulunan 4-5 milyar sinir hücresinin, birbirleriyle
yapabilecekleri bağlantıların sayısını hesap edin. İşte vücudumuzda
bulunan ve hayal sınırlarını aşan bir organizasyon örneği...
Sinir
sisteminde sadece sinir hücreleri bulunmaz. Bunların yanında, kütle
olarak merkezi sinir sisteminin yarısını oluşturan ve sayıca
da yaklaşık sinir hücrelerinin on katı kadar sayıda bulunan
yardımcı hücreler vardır. Bu hücrelere glia (=glue, yapıştırıcı)
hücreleri diyoruz. Çeşitli tipleri olmasına karşılık, genel
işlevleri, sinir hücrelerinin ve sinir sisteminin fonksiyonunu sürdürmesine
yardımcı olmaktır. Oligodendrosit (az uzantılı hücre) denen
hücreler de, merkezi sinir sistemi içinde, yan yana ve sıkı
bir dizilim içinde seyreden aksonları, yani sinirlerin elektrik
kablolarını, birbirlerinden izole eden, myelin kılıf dediğimiz
bir kılıf oluşturur. Bu kılıflar, sinir tellerinin her
birinin etrafını sararlar ve onların elektriksel olarak izole
edilmesini sağlamanın yanında, iletkenliğini de artırırlar.
Bir başka glia hücresi olan mikroglia (küçük glia), en küçük
glia hücrelerindendir fakat, görevi, sinir sistemini yabancı
madde ve mikroorganizmalara karşı korumaktır. Bu hücreler,
fagositoz (=hücrenin yemesi) yapar, yani, yabancı maddeleri
yiyerek yok ederler.
Sinir hücreleri
nasıl haberleşirler?
Sinir hücreleri
arasında sinaps denen geçiş bölgeleri vardır. Buralar, hücreden
hücreye bilgi (elektriksel sinyal) geçişinin olduğu yerlerdir.
Elektriksel ve kimyasal olarak iki tip sinaps düşünebiliriz.
Klasik anlamda bir kimyasal sinaps, sinir hücresinin ürettiği
sinyali o hücreden diğerlerine taşıyan aksonun dallarından
birinin uç kısmı ile, alıcı hücrenin etrafındaki hücre zarının
birbirleriyle yaklaşması sonucu meydana gelir. Evet, gerçekten
de hücreler birbirlerine gerçek anlamda temas etmezler. Sadece,
çok ince bir aralık bırakacak şekilde yaklaşırlar. Hücrelerin
etrafını kaplayan hücre zarı, bu sinaps alanlarında hafif değişiklikler
gösterir. Bu değişiklikler, sinapslardan sinyal iletiminin sağlanabilmesi
için gereklidir.
Kimyasal bir
sinapsta, sinyalin bir hücreden diğerine geçişi, nörotransmitter
olarak adlandırılan ileti maddeleri aracılığıyla olur. Bu
ileti maddeleri, iletinin geldiği kaynak (presinaptik=sinaps öncesi)
hücrenin aksonunun ucundan salgılanır. Bu salgılanma,
elektriksel uyarının aksonun ucuna gelmesi sayesinde olur. Salgılanan
bu ileti maddeleri, sinapsı oluşturan o iki hücre arasındaki
ince aralığa salgılanmaktadır. Bu salgılanmayı takiben, çok
hızlı bir şekilde, bu ileti maddeleri, karşıdaki hedef (postsinaptik=sinaps
sonrası) hücrenin zarı üzerindeki uygun algaç (reseptör)
moleküllerine bağlanırlar. İşte bu bağlanma, sebep olduğu
çeşitli kimyasal olaylar sonucu, yeni hücrede bir elektriksel
sinyalin doğmasına sebep olur. Çeşitli sinapslardan gelen
verilerin toplanması veya bir sinapstan ardı ardına birkaç
sinyalin yeni hücreye geçirilmesi ise, yüksek bir elektriksel
potansiyel doğurur. Bu potansiyel, aksiyon potansiyeli adını alır
ve işte bu potansiyel, diğer hücrelere aktarılmak üzere,
akson vasıtasıyla gönderilen elektriksel sinyalin ta
kendisidir.
İşte hücreler
arası iletimi sağlayan mekanizma, kısaca bu şekilde işler. Bu
sinyal geçişi, sadece sinir hücreleri arasında değil, kasılma
emrini kas hücrelerine taşıyan sinir uçlarıyla kas hücreleri
arasında ve bezlere salgı emrini veren uçlarla salgı bezi hücreleri
arasında da mevcuttur. Küçük ayrıntı farklarıyla beraber,
mekanizma benzerdir.
Sinir sistemi
100 milyardan fazla Nöronlar ve bunların trilyonlarca bağlantılarından
oluşur. Bu bağlantıları şöyle bir benzetme ile açıklayabiliriz.
Bir bilgisayarda bir arkadaşınızla bağlantı
kuruyorsunuz. Sonra buna başka biri bağlanıyor. Böylece devam
ederek bir İstanbul insanının bilgisayar ağına bağlandığını
ve hatta 62000 İstanbul şehri insanının aynı amaca hizmet
etmek için bilgisayar ağına bağlandığını düşünün. İşte
bu sinir sistemi içindeki bağlantılardır. Nöronların dış
uyarıları merkeze iletme oradan cevap alarak organlara iletme
süresinin 1/50 saniyede gerçekleştiğini bir düşünün.
Sinir sistemi
hakkında aslında daha söylenecek çok fazla şey var. Fakat,
konuyla derinden ilgilenmeyenler için, buraya kadar olan
bilgiler, sinir sisteminin nasıl bir şey olduğu ve beynimizin
nasıl çalıştığı gibi konularda genel bir kanı verecektir.
Kanımca, insan için anlaşılması gereken en önemli şey, her
gittiği yerde yanında götürdüğü vücudu ve özellikleri,
hakkında genelden öte bir bilgiye sahip olmak kaçınılmazdır.
Yaşadığımız dünyayı ve evreni anlamanın bir yolu da, onu
nasıl algıladığımızı anlamaktan geçer.
