Sinirbilim ve Beyin - 15: Acı ve Beyin İlişkisi

Herkesin canı acır ancak herkesinki sürekli olarak acımaz. Şanssız bir insan grubu, ekonomik, sosyal ve fiziksel bir girdabın içine düşebilirler ve bu acılarla sürekli baş etmek zorunda kalabilirler.

Acının neden evrimleştiğini anlamak son derece kolaydır: canlıların yaşamını tehlikeye atacak unsurlara karşı bireylerin, o tehlikeler ölümcül boyuta varmadan önce uyarılabilmesini sağladığı için doğal seçilim tarafından korunmuş ve desteklenmiştir. Kimi zaman, belli bir sinir sistemine sahip olmayan çok hücrelilerde bile tehditten kaçabilme davranışlarını gözleyebilmekteyiz. Ancak genel olarak acı, beynin içerisinde oluşturulan ve algılanan, sinir sistemi aracılığıyla vücudun her noktasından anlık olarak toplanan bilgilere dayanan bir deneyimdir. Evrimsel süreçte, beynin karmaşıklaşması ve sinir sisteminin gelişmesiyle birlikte, farklı türlerde farklı acı algıları da gelişmiştir. Ancak genel olarak baktığımızda, acının amacı tek ve oldukça anlaşılırdır.

Her ne kadar bazı insanların akut acı nöbetlerinden neden kurtulamadığını tam olarak bilemiyorsak da, incinmenin/sakatlığın en başta, sonradan olduğu kadar kötü olmadığını biliyoruz. Ayrıca bu insanların kişilikleriyle ilgili bir problem olmadığını da biliyoruz. Son olarak, bildiğimiz bir diğer şey, kronik acı tedavilerinin pek de işe yaramadığı...

Acılarla ilgili bu aydınlatıcı gerçekler bize, acıların kendisiyle ilgili bir yansıma sunuyor. Acı nedir? Basit olarak bir doku hasarının belirtisi midir yoksa daha karmaşık bir olgu mudur? Bu ikinci soruya daha farklı bir açıdan yaklaşmanın bir yolu, bunlardan biri varken diğerinin olmadığı durumların mümkün olup olmadığını incelemektir: yani doku hasarı olmadan acıveya acı olmadan doku hasarı...

Ve bunu aslında kendi başınıza da cevaplayabilirsiniz: nasıl oluştuğunu hiçbir şekilde hatırlayamadığınız bir yaranız oldu mu? Eğer cevabınız evetse, acı hissetmeden doku hasarını deneyimlemişsiniz demektir. Peki, yoğun bir günün ardından ferahlamak için ılık bir suyla duş aldığınızda, suyun canınızı yakacak kadar sıcak olduğunu hissettiniz mi hiç? Duş sizi incitmez, ancak derinizdeki hassaslaşmış uyarıcıları etkileyerek acıya neden olur.

Dr. Whitaker

Bu sorular ve cevapları, acılar üzerinde çalışan bilim insanlarının oldukça ilgisini çekiyor çünkü bunlar, acının sadece bir doku hasarı ölçüsü olmadığını bizlere gösteriyor.

Acı Nedir?

Acı Çalışmaları Uluslararası Birliği, acıyı bir "deneyim" olarak tanımlamaktadır. Acılar, genellikle tehdit oluşturabilecek unsurlar karşısında dokularımızın uyarılarak gönderdikleri mesajlar sonucu oluşturulur. Birliğin daha detaylı tanımına bakacak olursak:

"Gerçekten veya potansiyel olarak doku hasarına neden olabilecek veya bu tür bir hasarla ilişkilendirilen, rahatsızlık verici bir duyusal ve duygusal deneyimdir."

Acı sinyallerini taşıyan nöronlara nosireseptörler adı verilir, daha kolay hatırlamanız adına, acı algılayıcıları diyebiliriz. Acıyı tespit etme ve iletme yetisine ise nosiresepsiyon, yani acı algılama adını veriyoruz. Ancak görüldüğü üzere, acıyı algılayabilmek, acının kendisi için ne her zaman yeterlidir ne de her zaman gereklidir. Elbette, çoğu zaman, acı bir miktar nosiresepsiyon ile ilişkilidir. Ancak acının tam olarak ne miktarda olacağı, birçok faktöre göre belirlenir. Bunu anlamanın bir yolu, beyne gelen acı sinyallerinin çok önemli bir soruyu cevaplamalarını gerektirmesidir: "Gerçekten ne kadar tehlikeli?" Buna cevap verebilmek adına beyin, güvenilir her bilgiyi toplar: önceki deneyimler, kültürel etkileşimler, bilgiler ve diğer duyusal ipuçları... Liste sonsuza kadar uzayabilir. 

Pain Management

Peki bunların hepsi acıyı nasıl kontrol ediyor? Acı bilimciler arasındaki en meşhur cevap, beynin karmaşıklığına dayanmaktadır. Acıyı, beynin geneline dağılmış belli bir beyin hücresi ağının belli bir aktiviteye karşı verdikleri tepki sonucunda oluşan bilinçli bir deneyim olarak düşünebiliriz. Bu sinir ağını nöroetiket olarak isimlendirebiliriz ve bu sinir etiketini oluşturan hücrelere üye beyin hücreleri adını veririz.

Acı nöroetiketi içerisindeki üye beyin hücrelerinin her biri, aynı zamanda diğer nöroetiketlerin bireyleri olabilirler. Eğer aklımızda "disk kayması" kavramına (ve bunun yarattığı acıya) karşılık gelen bir bilgi varsa, bu bilgi bir grup beyin hücresi ağı tarafından tutulmak zorundadır ve buna "disk kayması" nöroetiketi adını veririz. Dolayısıyla, bazı üyelerin hem disk kayması nöroetiketi içerisinde, hem de sırt ağrısı nöroetiketi içerisinde yer alması çok muhtemeldir. Bir diğer deyişle, eğer disk kayması nöroetiketini uyaracak olursak, sırt ağrısı nöroetiketinin de aktive olma şansını bir miktar arttırırız.

Bu modeli kullanarak, disk kaymasının sırt ağrısını potansiyel olarak tetikleyeceğini düşünebiliriz. Peki ya depoladığımız bilgi hatalıysa, tıpkı disk kaymasıyla ilgili bilgilerimizin hatalı olması gibi? Bir disk (veya omur), omurgaya öylesine sıkı bağlıdır ki, asla ve asla kayamaz. Buna rağmen, dilimizden ve buna yönelik yapılan görsellerden ötürü her birimiz "sırtımızdaki disklerin kayabileceğini" rahatlıkla ve güçlü bir biçimde iddia ederiz.

Tuans

Bir insanın sırtıyla ilgili ağrılarını değerlendirmek için beyninin bu şekilde hatalı bilgileri kullandığı düşünülürse, bu insanın disk kayması ve bununla ilgili o korkunç klinik fotoğrafları görüyor ve düşünüyor olması, diğer tüm faktörleri eşit tuttuğumuzu sayarsak, bireyin sırt ağrılarını arttıracağını rahatlıkla ileri sürebiliriz.

Kendi Kendini Yaratan Acı

İşte bu noktada, acının sonsuz bir döngüye dönüşebileceğini öğrenmiş oluyoruz. Biliyoruz ki eğer acı sürecek olursa, acı algısı (nosiresepsiyon) sistemi de daha hassas hale gelir. Bu şu demektir: omuriliğiniz beyne gerçekte olduğundan çok daha yüksek bir acı düzeyine dair bilgiler iletmeye başlar. 

Bu, omurilikteki acı algısının sürekliliğinin normal bir sonucudur. Acı, hatalı bir şekilde doku hasarıyla ilişkilendirildiği için, beynin dokuların giderek daha da fazla hasar aldığını varsaymaktan başka şansı kalmaz. Dolayısıyla acı sürdükçe, beynimiz de hasarın sürdüğünü otomatik olarak varsayar.

Değişen sinir sistemiyle ilgili bildiklerimize bakarak, bu varsayımın hatalı olduğunu söyleyebiliriz. Acı nöroetiketini tetikleyen şey, kendisinden başkası değildir! Sanıyoruz bunu şöyle açıklayabiliriz: "daha fazla acı = daha fazla doku hasarı = daha fazla tehlike = daha fazla acı" ve bu, bu şekilde sürer gider...

Kronik ağrının, kronik ağrıyı tetiklemesi, bir soruya gebedir: eğer bu hatalı bilgiyi düzeltirsek, ne olur?

Bu sorunun cevabını bulmak için 10 yılı aşkın bir süredir araştırmalar yürütüyoruz ve bulgularımızın bir kısmı şu şekilde:

Eğer ki beyninizi aslında var olmayan acılara odaklanmamasına şartladığınızda:

1. Acı ve engeller azalmaktadır; çok fazla veya çok hızlı değil, ancak azalmaktadır.
2. Aktiviteye dayalı tedavilerin etkisi daha yüksektir.
3. Sancıların sıklığı ve şiddeti azalmaktadır.
4. Aktiviteye dayalı tedavilerin uzun dönem etkileri oldukça başarılıdır.

 Acı konseptini beyninizde, acının biyolojisine bağlı olarak değiştirmenizin çok iyi bir şey olduğunu gösteren çok miktarda delil bulunmaktadır. Ama bu kolay değildir. Araştırma grupları bunu kolay hale getirmek için uzun süredir çalışmalar yürütmetkedir. Acıyı açıklama fikri dünya çapında uygulanan acı kontrolü programlarını başlatmıştır.

Doktorların ve Bilim İnsanlarının da Yeniden Düşünmesi Gerekiyor!

Bilim insanları ve doktorlar olarak bizlerin acıyla ilgili bildikleri sadece hastalara ve halka ne öğrettiğimizle ilgili değildir, aynı zamanda yapılacak bilimsel araştırmaların ve alınacak bilimsel kararların da dayanağını oluşturacaktır. Bu sebeple, 1654 yılında Rene Descartes tarafından kurulan meşhur modeli terk etmenin zamanı gelmiştir. Çizimlerinde, bir adamın ayağı alev almıştır ve bu acıyı algılayan reseptörler, vücuttaki hidrolik bir sistemi harekete geçirir ve bu da beyinde bir zilin çalmasını sağlar. Elbette ki günümüzde hiç kimse bunun hidrolik bir sistemle sağlandığını kabul etmez; ancak vücudumuzdaki elektrik devrelerinin beyindeki acı merkezlerini aktive ettiği profesyonel ve coğrafi sınır tanımaksızın herkesin bildiği ve uyguladığı bir yaklaşımdır.

MDPI

Descartes'ın düşünme biçimiyle yaklaşmamız sayesinde tıp biliminde birçok ilerlemeyi sağladık. Ancak günümüzdeki acıyla ilgili veriler, giderek bu yaklaşımın aksi yönüne gitmemize neden oluyor; tıpkı Dünya'nın düz olduğu fikrinden uzaklaşmamız gibi. Elbette beynimiz ve sinir sistemimizin tamamı devasa bir elektrokimyasal devreden ibaret; ancak bu devre içerisindeki neden-sonuç ilişkilerinin daha iyi anlaşılması gerekiyor. Özellikle söz konusu acı veya ağrı gibi daha soyut kavramlarsa, birçok bilim insanı ve doktorun "doku hasarı eşittir acı" denkleminden kolay kolay kurtulamayacağını biliyoruz. Ancak eldeki bulgulara bakarak, acıyla ilgili bu çıkarımın tartışmasız bir şekilde yapılması, sadece bilimin ufuklarını sınırlandırmakla kalmayacak; aynı zamanda doktorların hastalarına hem psikolojik olarak, hem fiziksel olarak hasar vermesine ve daha fenası, yalan söylemesine neden olacaktır.

Acıyla İlgili Başka Yaklaşımlar

Acıyla ilgili yüzlerce yıldır birçok farklı teori geliştirilmiştir. Bu teoriler sayesinde acıyı bugün oldukça iyi bir şekilde tanımakta ve algılamaktayız. Acıyı birçok farklı kategoride ele almak mümkündür; bu sebeple, farklı teoriler, acıya farklı açılardan yaklaşmışlardır. Örneğin acının en tipik özelliklerinden biri, süresidir. Yukarıda da birkaç sefer bahsettiğimiz gibi, acılar akut ve kronik olmak üzere ikiye ayrılırlar. Birdenbire oluşan ve kısa sürede geçen acılara akut acı, uzun süre dilimine yayılmış halde bulunan acılara kronik acı adını vermekteyiz. Bir acının ne kadar bir süreden sonra kronikleştiğine dair ortak bir karar olmasa da, bazı araştırmacılar 3 ay, bazıları 6 ay, bazıları ise 12 aylık bir sürenin geçmesi gerektiğini düşünmektedir. Kimilerine göreyse 1 aydan kısa süren acılar akut, 6 aya kadar sürenler akutaltı, 6 aydan uzun sürenler ise kroniktir. 

Yazımız içerisinde nosireseptörlere değindiğimizden, çevresel sinir sistemi aracılığıyla deneyimlediğimiz acılara tekrar değinmeyeceğiz. Ancak bu acının hissedildiği bölgedeki hislere göre de acıları kategorize etmek de mümkündür: örneğin viskeral yapılar gerilmeye, iskemiye ve iltihapa karşı duyulan acılardır ve diğer tür uyaranlara pek fazla tepki göstermezler. Derin somatik acılar, bağ, tendon, kemik, damar gibi bölgelerde oluşan, lokal acı ve ağrılardır. Örneğin kırılan bir kemiğin acısı, derin somatik acıdır. Yüzeysel acı ise adından anlaşılabileceği gibi deri yüzeyinden hissettiğimiz acılardır. Örneğin bir bıçağın derimizi kesmesi sırasında ve sonrasında hissettiğimiz acılar gibi... 

Bunun haricinde acılar nöropatik de olabilirler. Bunu mutlaka bir defa deneyimlediğinizi düşünüyoruz. Nöropatik acıların tarifi epey zordur ve genelde "yanma", "gıdıklanma", "elektriklenme", "bıçaklanma", "iğne batıyormuş gibi", vb. kalıplarla izah edilirler. 

Bir diğer grup acı ise, bilim insanlarının ve sinirbilimcilerin favorilerinden olan fantom acılar (sahte acılar) grubudur. Bu acılar, vücudun yitirilmiş bir bölgesinde oluştuğu zannedilen acılardır. Yani bir insan kolunu kaybettiğinde, o koluna bağlı olan elinin acıdığını hissedebilir; artık o eline sahip olmasa bile! Buna, sahte acı adı verilmektedir. Üst uzuvlarını yitiren insanların %82'sinde, alt uzuvlarını yitiren insanların %54'ünde sahte acılar görülmektedir. Uzvun kesilmesinden sonraki 8 gün içerisinde, hastaların %72'si fantom acıları hissetmiştir. 6 ay sonrasında ise bu oran %65'e gerilemektedir. Bu sahte acıların neden oluştuğu tam olarak bilinemese de, konuyla ilgili birçok açıklama ileri sürülmüştür ve buraya sığdırmak gereksiz bir çaba olacaktır; bir diğer yazımızda bunu ele alabiliriz.

Bunun gibi bazı diğer kategorizasyonlar yapmak da mümkündür; ancak bu temel sınıflandırmalar sanıyoruz ki genel bir algı yaratmak için yeterli olacaktır.

Günümüzde, acıların beyne nasıl ulaştığıyla ilgili tüm detaylı bilgilere sahibiz. Örneğin, vücudumuzdan gelen acıların beyne A-delta veya C fiber sinirleri üzerinden iletildiğini biliyoruz. A-delta fiberleri, C fiberlerine göre daha kalındır, çünkü miyelinle kaplıdırlar ve C fiberlerinin saniyede 0.5-2 metrelik iletim hızına karşılık sinyalleri saniyede 5-30 metre hızla iletebilirler. Dolayısıyla, bu iki fiberden hangisiyle gönderildiğine bağlı olarak acıyı yavaş yavaş veya bir anda hissedebiliriz. 

Hangi Canlılar Acı Hisseder? Her Hayvan Acı Hisseder mi?

Yazımızın başında acının tanımını yapan Acı Çalışmaları Uluslararası Birliği'nden söz etmiştik. Birlik, her "uyarandan kaçma" tepkisini "acı" olarak nitelememektedir; çünkü rahatsızlık verici uyaranlardan kaçmak, acı hissedildiği anlamına gelmez. Birlik, bu konuyu şöyle açıklamaktadır:

"Nosireseptif yolakları aktive eden her fena uyarıcı acı demek değildir. Bu durum, her ne kadar yaklaşık bir fiziksel nedeni olsa da, bir uyaranın acı olabilmesi için her zaman psikolojik de olmak zorundadır."

Bu tanım, şunu göstermektedir: yalnızca tıpkı insan gibi korkabilen, anksiyete duyabilen, stres altına girebilen ve dehşete düşebilen canlılar acı hissetmektedirler. Rahatsız edici bir duruma tepki göstermek, canlının acı duyduğu anlamına gelmez. Örneğin en basit yapılı bakteriler bile dış uyaranlara tepki gösterirler; ancak bu, acı duydukları anlamına gelmez. Çünkü bakterilerin sinir sistemi veya acıyı algılayabilecek herhangi bir organelleri yoktur. Öte yandan örneğin bir memeli, sürüngen veya kuşun acı çekip çekmediğini anlamak için uzmanlar bu hayvanların uyaranlar etkisi altındaki seslerine (vokalizasyonlarına) ve fizyolojik tepkilerine (örneğin stres hormonlarının salgılanmasına) bakarlar. Eğer ki bu canlıların verdikleri tepkiler, insanlarınkiyle benzer ya da aynıysa, bu canlıların da bizler gibi acı çektiklerini söyleriz.

Bu durumda, Hayvanlar Alemi içerisindeki omurgasız hiçbir hayvanın acı çekmediği söylenebilir. Bunu analiz etmek için de, yine evrimin ışığından faydalanırız. Uzmanlar, omurgasızların gerçekten acı çekip çekmediğini anlamak için şu 3 noktaya odaklanırlar:

1. Acının evrimsel fonksiyonu
2. Omurgasızların sinirsel kapasitesi
3. Omurgasız davranışları

Omurgalı hayvanlarda acı, yazımızın başında da bahsettiğimiz gibi önemli bir öğrenme aracıdır. Omurgalılar, meraklarını gidermek için yaptıkları denemelerde, yanılıp yanılmadıklarını acı duymaya bağlı olarak öğrenirler. Acı duydukları deneyimlerden uzak durmayı da öğrenirler. Bunun evrimleşebilmesi, omurgalıların genellikle omurgasızlardan çok daha uzun ömürlü olmasıyla da ilgilidir. Uzun ömürleri boyunca görüp deneyimledikleri, sadece genleriyle aktarılan davranış kalıplarından öte, öğrenmeye dayalı bilgilerini kullanabilmelerini mümkün kılmaktadır. Omurgalılar, ömürleri içerisinde öğrendikleri deneyimler sayesinde evrimsel uyum başarılarını arttırabilirler. Omurgasızlarınsa neredeyse hepsi kısa ömürlüdür ve davranış kalıpları neredeyse tamamen genler tarafından kontrol edilir (bkz: içgüdüler ve tür hafızası). Dolayısıyla omurgasızların acı algısını evrimleştirmeleri için herhangi bir seçilim baskısı bulunmamaktadır.

Kafadanbacaklıları bir kenara koyacak olursak, omurgasızların tamamında çok az gelişmiş ve küçük bir sinir sistemi bulunur. Çoğunun beyinleri (ki tam anlamıyla "beyin"leri bulunmaz, sinir öbeği anlamına gelen "gangliyonları" vardır) çok küçüktür. Az sayıdaki bu nöronların neredeyse tamamı vücudun hareketiyle ilgilidir ve yüksek algısal faaliyetleri yerine getiremezler. Bu sebeple duygusal tepki veremezler.

Son olarak, omurgasız davranışları içerisinde duyguların varlığına dair neredeyse hiçbir veri bulunmamaktadır. Birçok omurgasızda kanibalizm (kendi türünü yeme) bulunur; neredeyse hiçbirinde sosyal yapı bulunmaz (karıncalar, arılar ve termitler hariç). Hatta rahatsızlık verici unsurlara verdikleri kaçma tepkileri bile tutarsızdır; muhtemelen sinir sistemleri sadece duruma göre değerlendirme yapmaktadır ve herhangi bir öğrenme sürecinden geçmemektedirler. Örneğin bir omurgasıza ciddi bir hasar verecek olsanız da, kendisini tedavi etmek için dinlenmek gibi bir davranış sergilemez ve yarayı almasından önce her ne yapıyorsa, onu yapmayı sürdürür. Tarsusu (alt bacağı) ezilmiş bir böceğin, hiçbir şey olmamış gibi o bacağının üzerine bastığı bilinmektedir. Benzer şekilde, üzerine DDT uygulanan çekirgelerin her ne kadar nöbet geçiriyor gibi kasılmalar gösteriyor olsalar da, aynı zamanda bu sırada yemek verilecek olursa beslenmeyi de sürdürürler. Benzer şekilde, mantisler tarafından avlanan çekirgelerin, mantis ağzı içerisinde parçalanırken bile önlerindeki yemeği yemeyi sürdürdükleri gözlenmiştir.

Wikimedia Commons

Bu açılardan bakıldığında, neredeyse hiçbir omurgasızın acı duymadığı söylenebilir. Elbette, benzer bir şekilde bitkilerde, mantarlarda, protistalarda, bakterilerde ve arkelerde de acı duygusuna rastlanmaz. Bu konudaki tek istisna, bitkiler üzerindeki tartışmalardır. Bu konuyla ilgili olarak "Hayvan-Dışı Canlılarda Algı, Hafıza, Bilinç ve Zekanın Bilimsel Analizi" başlıklı makalemiz okunabilir. Omurgalıların ise tamamının, herhangi bir uyuşturucu kimyasal uygulanmadığı müddetçe, insandakiyle eş ya da ona benzer bir şekilde acı çektiği söylenebilir.

Sonuç

Acı, birçok zaman sadece ve doğrudan doku hasarıyla ilişkilidir. Kolunuzu kapıya çarparsanız, acı hissedersiniz. Bu kadar basittir. Ancak kimi zaman, beynimizin hatalı kavramlandırdığı (algıladığı) acılar, yersiz ve gerçekte var olmayan şekilde, "sahte acılar" biçiminde oluşabilir. Dolayısıyla, ortada herhangi bir doku hasarı olmamasına rağmen, beyniniz acıyı algılayabilir ve bu size hem psikolojik, hem sosyal, hem de fiziksel olarak zarar verebilir. Bunu önlemenin bir yolu, çoğu zaman oldukça zor olsa da, beyninizi doku hasarının tespit edilemediği bölgelerde acının olmadığına, bu acıyı algılama sebebinizin muhtemelen özellikle sırt bölgesindeki acılarla ilgili hatalı bilgileriniz olduğuna şartlandırmaktır. Bunu yapmayı başarabildikçe, beyniniz de var olmayan acıları yaratmaktan uzaklaşacaktır. 

Beyin, vücudumuzun her noktasıyla doğrudan ya da dolaylı olarak iletişim kurabilen ve bu iletişime bağlı olarak vücudumuzu yöneten, bizi "biz" yapan organımızdır. Evrendeki en karmaşık sistemlerden biri olarak kabul edilen bu organın, evrimsel geçmişini ve günümüzdeki etkilerini hafife almak, bir insanın yapacağı en büyük hata olacaktır. Beynimiz asla kusursuz olmamıştır ve asla olmayacaktır; ancak şu andaki hali bile, kendi kendimizi anlamaya çalıştığımız kendi beynimiz için oldukça karmaşık ve anlaşılması güçtür. Her geçen gün bu organın sırlarını birer birer açığa çıkarabiliyor olsak da, kimi zaman bu şekilde acı ve ağrıları açıklamak veya bazı sinir yolaklarını anlamak zor olabilmektedir. Bilim insanları, onlarca yıldır bu sırları aydınlatmak için canlarını dişlerine takarak çalışmaktadırlar. Umuyoruz, önümüzdeki yıllarda, beyni çok daha fazla ve detaylı anlayabilecek, böylece psikolojik sebeplerle oluşan hastalıkların önüne çok daha başarıyla geçebileceğiz. O zamana kadar, bilim elbette sürekli değişime açık olacak ve eldeki bulgular dahilinde gerçeği aramayı sonsuza dek sürdürecektir.