Alkol Beyne Nasıl Etki Eder?

Bilim insanları uzun zamandır alkolün davranışı değiştirmek için beyinde etki ettiği mekanizmaları araştırdılar. Önemli bulgulardan biri, alkolün belirli nörotransmitterlerin işlevini etkileyebileceğinin gösterilmesidir. Nörotransmitterler ve bunların bağlandıkları reseptörler üzerine yapılan çalışmalar, bu moleküllerin hem yapısı hem de etki mekanizması hakkında veriler sağlamanın yanı sıra davranıştaki rollerine dair ipuçları da sağlamıştır.

Nöronlar arasındaki iletişim, etkileşimli seviyelerde organize edilir. En temel karmaşıklık düzeyi, bireysel nöronlar arasındaki bağlantıların (sinapsların) düzenlenmesidir.

Bir nöron, yüzlerce veya binlerce komşu nöronla bağlantı kurabilir. Her nöron bir veya birkaç farklı tipte nörotransmitter salgılar. Her reseptör tipi, tercihen bir tip nörotransmittere yanıt verir. Bununla birlikte, aynı reseptörün alt tipleri, nörona veya reseptörün bulunduğu beynin bölümüne bağlı olarak birbirinden farklı tepki verebilir. İnhibitör nörotransmitterler, diğer nöronların daha fazla uyarana tepkisini geçici olarak azaltırken, uyarıcı nörotransmiterler zıt etki yaratır. Bazı nörotransmitterler, öğrenme ve hafıza gibi süreçlere katkıda bulunan daha uzun süreli değişiklikler üretir. Nöromodülatörler olarak adlandırılan kimyasal haberciler, nörotransmiterlerin etkilerini değiştirir. Art arda daha yüksek organizasyon seviyeleri, bitişik nöron gruplarının çeşitli işlevlerini bütünleştirir. En yüksek karmaşıklık düzeyinde sinirsel yollar, çeşitli beyin bölgeleri aracılığıyla iletişim kuran nöron dizileri bulunur.

KISA SÜRELİ ALKOL TÜKETİMİ

Kısa süreli alkol tüketimi, inhibitör ve uyarıcı nörotransmisyon arasındaki dengeyi değiştirerek beyin fonksiyonlarını baskılar. Spesifik olarak, alkol, inhibitör nörotransmisyonu artırarak, uyarıcı nörotransmisyonu azaltarak veya her ikisinin bir kombinasyonu yoluyla bir depresan olarak hareket edebilir. Alkolün nöronlar üzerindeki depresan etkisi, zehirlenmenin bazı davranışsal belirtileriyle ilişkilendirilebilir. Alkol tüketimine başlangıçta dikkat azalması, bellekte değişiklikler, ruh hali değişiklikleri ve uyuşukluk eşlik eder. Devam eden akut tüketim uyuşukluk, kafa karışıklığı, hafıza kaybı, duyu kaybı, nefes almada zorluk ve ölümle sonuçlanabilir. Alkolün uyarıcı eylemlerinin, en azından kısmen, engelleyici nörotransmitter sistemlerinin baskılanmasından kaynaklandığı görülmektedir.

Beyindeki ana inhibitör nörotransmiter gama-aminobütirik asittir (GABA). GABAA adı verilen bir reseptör alt tipi aracılığıyla hareket eden GABA, bir sedasyon durumuna ve kaygının azalmasına yol açar. Benzodiazepinler gibi yatıştırıcı ilaçlar da GABAA reseptörüne etki eder. Bazı raporlar, kısa süreli alkol maruziyetinin GABAA reseptörlerinin inhibitör etkisini artırdığını ileri sürmektedir. Ancak diğer araştırmalar, alkolün bazı beyin bölgelerinde ve belirli deneysel koşullar altında GABAA reseptör fonksiyonunu artırmadığını göstermektedir. GABAA reseptörlerinin kısa süreli alkol maruziyetine tepki verip vermediğini muhtemelen birçok faktör belirler. Bu faktörlerin, alıcının alkole duyarlılığını modüle ettiği mekanizmaların belirlenmesi, araştırmaların ana odak noktasıdır. Araştırmacılar, dikkatlerinin çoğunu diğer inhibitör nörotransmitterlere odaklıyorlar. Glisin, omurilik ve beyin sapındaki başlıca inhibitör nörotransmitterdir. Alkolün laboratuvar preparatlarında glisin reseptörlerinin işlevini arttırdığı gösterilmiştir. Alkolün merkezi sinir sisteminin bu alt bölgesindeki inhibitör nörotransmisyon üzerindeki etkileri, alkolün bazı davranışsal etkilerine neden olabilir. Alkol ayrıca adenosin gibi inhibitör nöromodülatörlerin aktivitesini artırarak inhibitör nörotransmisyonu artırabilir. Adenozin sisteminin aktivasyonu sedasyona neden olurken, bu sistemin inhibisyonu stimülasyona neden olur. Adenozinin etkilerini engelleyen uyarıcılar arasında kafein ve çayda bulunan bir kimyasal olan teofilin bulunur. Hayvan çalışmaları, kafein ve teofilinin, alkolün yatıştırıcı ve motor koordinasyon etkilerini azalttığını göstermiştir ancak bu maddeler insanlarda zehirlenme semptomlarını hafifletmemektedir. Biyokimyasal kanıtlar, laboratuvarda sinir hücresi kültürlerinin alkolüne kısa süreli maruz kalmanın, adenosin reseptörleri ile etkileşime girebilen adenosin düzeylerini artırdığını göstermektedir. Bu nedenle, alkolün yatıştırıcı etkilerinin bir kısmından adenozin seviyelerinde alkol kaynaklı bir artış sorumlu olabilir. Nörotransmitter sistemleri, alkolün yatıştırıcı etkilerini üretmek için etkileşime girebilir. Böyle bir etkileşimin bir örneği, beyincikte bulunan bir tür nöron olan Purkinje hücrelerinde meydana gelir. Bu hücrelerde, alkol tarafından indüklenen GABAA reseptörünün artan aktivasyonu, sadece birçok düzenleyici fonksiyona sahip bir nörotransmitter olan norepinefrin için belirli reseptörlerin eşzamanlı aktivasyonu ile meydana gelir. İlginç bir şekilde alkol, norepinefrin için bazı reseptörler üzerinde de etkilidir.

Alkol, uyarıcı sinir iletisini azaltarak yatıştırıcı etkilere neden olabilir. Sarhoş edici alkol konsantrasyonlarına kısa süreli maruz kalmanın hem NMDA (N-methyl-D-aspartate) hem de NMDA olmayan reseptör aktivitesini inhibe ettiği ve potansiyel olarak sedasyona neden olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, GABAA reseptörleri durumunda olduğu gibi, bu uyarıcı reseptörler, bazı deneysel koşullar altında sarhoş edici alkol konsantrasyonlarına nispeten duyarsızdır.

Hafıza, bilinç, uyanıklık ve öğrenme gibi karmaşık beyin fonksiyonları, uyum içinde hareket eden çoklu nörotransmitter ve nöromodülatör sistemler tarafından kontrol edilir. Bellek durumunda, araştırmacılar bilginin beyinde, görme veya ses gibi dış bir olay tarafından üretilen sinapslar arasındaki iletişim seviyesindeki bir değişiklik olarak depolandığını öne sürmüşlerdir. Uzun süreli güçlenme (LTP) adı verilen bir fenomen, hafıza oluşumu için temel gibi görünmektedir. LTP, hafızayla ilgili bir beyin bölgesi olan hipokampustaki genel uyarıcı nörotransmisyon seviyesinde ani fakat kalıcı bir artıştır. Genel olarak, LTP, glutamat reseptörlerinin aktivasyonunu ve GABAA reseptörlerinin inhibisyonunu gerektiriyor gibi görünmektedir. Bazı araştırmalar, kısa süreli alkol maruziyetinin glutamat reseptör fonksiyonunu inhibe ettiğini ve hipokampusta GABAA reseptör fonksiyonunu uyardığını göstermiştir. Bu nedenle, alkolün LTP’yi engelleyebileceği görülüyor. Bu nedenle, eğer LTP bellek depolama süreçlerinde bir rol oynuyorsa, alkolün bellek üzerindeki genel engelleyici etkisi, kısmen glutamat ve GABA sistemleri üzerindeki etkileriyle ilişkili olabilir.

UZUN SÜRELİ ALKOL TÜKETİMİ

Kanıtlar, beynin uzun süreli alkol alımından sonra dengeyi yeniden sağlamaya çalıştığını göstermektedir. Örneğin, kısa süreli alkol tüketimi GABAA reseptör fonksiyonunu artırabilse de, uzun süreli alkol tüketimi tam tersi etkiye sahiptir. GABAA fonksiyonundaki bu azalma, reseptör seviyelerindeki bir azalmadan veya reseptörün protein bileşimindeki bir değişiklikten kaynaklanabilir, bu da nörotransmisyona duyarlılığın azalmasına yol açar. Benzer şekilde, glutamat reseptörlerinin uyarıcı aktivitelerini artırarak alkolün engelleyici etkilerine uyum sağladığı görülmektedir. Ek çalışmalar, uzun süreli alkol maruziyetini takiben adenosin aktivitesinde telafi edici bir azalma olduğunu göstermektedir. Daha önce açıklanan telafi edici değişiklikler, alkolle ilgili davranışların gelişiminde rol oynayabilir. Bu tür davranışlara bir örnek toleranstır (yani, bir kişi beyin işlevi üzerinde belirli bir etki elde etmek için giderek daha fazla alkol almalıdır). Örneğin, birkaç gün boyunca alkole maruz kalan hayvanlarda, birçok nörotransmitter reseptörü, alkole maruz kalmamış hayvanlarla karşılaştırıldığında, alkolün glutamat ve GABAA reseptörleri üzerindeki kısa vadeli etkilerine karşı dirençli görünmektedir. Araştırıcılar, toleransın birden fazla nörotransmitter veya nöromodülatör üreten nöronlar arasındaki bağlantılarla düzenlendiğini öne sürmüşlerdir. Örneğin, kanıtlar vazopressinin (vücut sıvısı dengesi üzerinde etkileri olan bir hipofiz hormonu) alkole toleransın korunmasında önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Dikkat çekici bir şekilde, bir hayvan alkolün etkisi altındayken vazopressin benzeri bir kimyasala tek bir maruziyetin ardından alkole uzun süreli tolerans gelir. Bu uzun süreli toleransın gelişimi sadece vazopressine değil, aynı zamanda serotonin, norepinefrin ve dopamine – çoklu düzenleyici fonksiyonlara sahip nörotransmitterlere de bağlıdır.

• Alkol tüketimi aniden azaltıldığında veya bırakıldığında, nöbetler, titreme, halüsinasyonlar, uykusuzluk, ajitasyon ve konfüzyon ile karakterize bir yoksunluk sendromu ortaya çıkabilir. Bilim insanları, bu sendromun, artık alkolün engelleyici etkileriyle dengelenmeyen nöral adaptif mekanizmaların hiperaktivitesini temsil ettiğini varsayıyorlar. Artan NMDA reseptör aktivitesi, sinir hücrelerine giren kalsiyum miktarını önemli ölçüde artırır. Kalsiyum sinir hücresi işlevi için gerekli olmasına rağmen, nöronlarda bu maddenin fazlalığının hücre toksisitesine veya ölüme neden olduğu bildirilmiştir. Aslında, tekrarlanan alkol tüketimi ve yoksunluk döngüleri kalsiyumla ilişkili beyin hasarına neden olabilir. GABA’nın yoksunluktaki rolü, azalmış inhibitör fonksiyonla ilgilidir. Daha önce belirtildiği gibi, uzun süreli alkol kullanımı GABAA reseptör fonksiyonunda azalmaya neden olabilir. Alkolün yokluğunda, inhibitör GABA nörotransmisyonunun azaltılmış aktivitesi, anksiyete ve yoksunluk nöbetlerine katkıda bulunabilir. Bu semptomlar, en azından kısmen, diazepam (Valium) ve diğer sakinleştiriciler gibi GABAA reseptör fonksiyonunu artıran ilaçlar kullanılarak tedavi edilir. GABAA ve NMDA reseptör sistemleri birlikte alkol yoksunluk sendromunun önemli bir kısmından sorumlu olabilir. Ancak diğer sinir sistemlerindeki değişiklikler de geri çekilmede önemli olabilir. Voltaja duyarlı kalsiyum kanalları, nöronda üretilen elektrik akımlarındaki değişikliklere yanıt olarak nörona kalsiyumu kabul eden hücre zarındaki gözeneklerdir. Kısa süreli alkol tüketimi bu kanallardan kalsiyum akışını engeller. Bununla birlikte, uzun süreli alkol maruziyeti, alkol tüketimi kesildiğinde aşırı hale gelen kalsiyum akışında telafi edici bir artışa neden olur. Kanıtlar, kalsiyum kanal fonksiyonunu engelleyen ilaçların (yani, nimodipin gibi kalsiyum kanal blokerleri) alkol yoksunluğuna eşlik eden nöbetleri hafifletebileceğini düşündürmektedir.