Öz
Sirkadiyen ritim, 24 saatlik zaman dilimi içerisinde aydınlık-karanlık şartlarına göre serebrumda bulunan suprakiazmatik nukleus ve bezlerin aktiviteleri sonucu vücudumuzda birçok metabolik değişiklikler oluşturmaktadır. Bu mekanizmalarda melatonin hormonunun, ışıkta inhibe olması ve karanlıkta salgılanması açısından ayrı bir önemi vardır. Negatif feedback mekanizmasıyla çalışan sirkadiyen ritim, serebrumda osilasyonlarla çeşitli metabolik ve genetik fonksiyonlara katkıda bulunabilmektedir. Sirkadiyen ritimde özel bir rolü olan melatonin; sinirsel, hormonal ve genetik faktörler tarafından kontrol edilmektedir.
Sirkadiyen ritmin öğrenme ve bellek üzerine etkileri, gözlemlenen kimyasal aktivitelerle tespit edilmiştir. Özellikle siklik adenozin monofosfat duyarlı element bağlayıcı protein ile Per1 ve Per2 aktivasyonu arasında güçlü bir bağ vardır. Bu bağ sirkadiyen ritmin bellek ve öğrenme üzerine olan moleküler mekanizmanın en bilinen özelliğidir. Deneyimler sonucu sirkadiyen ritmin etkilenmesiyle moleküler mekanizmaların yanı sıra nöronal aktivasyonlar ile öğrenme süreçleri ve bellek oluşumunda görev alan genetik mekanizmalarda da dikkat çekici değişiklikler olabilmektedir. Şimdiye kadar öğrenme ve bellek üzerine birçok deneysel modellemeler oluşturulmuştur. Bunlardan genel olarak çıkarılan sonuç, öğrenme ve bellek oluşumu için sirkadiyen ritmin gerekliliğidir. Aynı zamanda melatonin hormonu, öğrenme ve bellek üzerinde çeşitli disfonksiyonlarda iyileştirici etki sağlamaktadır.
Anahtar Kelimeler: Sirkadiyen ritim, suprakiazmatik nukleus, öğrenme, bellek
Kaynakça
Longo DL. Circadian mechanisms in medicine. N Engl J Med. 2021;384:550-561.
Kaynak H, Ardıç S. Uyku fizyolojisi ve hastalıkları. Ankara: Nobel Tıp Kitabevi; 2011.
Rosenwasser AM, Turek FW. Neurobiology of circadian rhythm regulation. Sleep Med Clin. 2015;10(4):403-412.
Kartlaşmış K, Kökbaş U, Günaştı B, Alparslan MM, Kayrın L. Sirkadiyen saatin epigenetikle ilişkisi. Arch Med Rev J. 2017;26(1):50-62.
Wahl S, Engelhardt M, Schaupp P, Lappe C, Ivanov IV. The inner clock-blue light sets the human rhythm. J Biophotonics. 2019;12(12):1-14.
Özçelik F, Erdem M, Bolu A, Gülsün M. Melatonin: genel özellikleri ve psikiyatrik bozukluklardaki rolü. Psikiyatride güncel yaklaşımlar. 2013;5(2):179-203.
Sözlü S, Şanlıer N. Sirkadiyen ritim, sağlık ve beslenme ilişkisi. Türkiye Klin. 2017;2(2):100-109.
Do Amaral FG, Cipolla-Neto J. A brief review about melatonin, a pineal hormone. Arch Endocrinol Metab. 2018;62(4):472-479.
Vanderleest HT, Rohling JHT, Michel S, Meijer JH. Phase shifting capacity of the circadian pacemaker determined by the SCN neuronal network organization. PLoS One. 2009;4(3):1-6.
Welsh DK, Takahashi JS, Kay SA. Suprachiasmatic nucleus: cell autonomy and network properties. Annu Rev Physiol. 2009;72:551-577.
Mieda M. The network mechanism of the central circadian pacemaker of the SCN: do AVP neurons play a more critical role than expected? Front Neurosci. 2019;13(139):1-7. Available from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6397828/pdf/fnins-13-00139.pdf
Atasoy ÖB. Physiological effects of melatonin hormone. İstanbul Bilim Univ Florence Nightingale J Med. 2017;3(1):52-62.
Alkozi HA. Melatonin and melanopsin in the eye: friends or foes? Real Acad Nac Farm. 2019;85(1):49-59.
Vasey C, McBride J, Penta K. Circadian rhythm dysregulation and restoration: the role of melatonin. Nutrients. 2021;13(10):1-21.
Baser T, Ozdemir E, Taskiran AS, Gursoy. Ghrelin receptor agonist hexarelin attenuates antinociceptive tolerance to morphine in rats. Can J Physiol Pharmacol. 2020;99:461-467.
Özbayer C, Değirmenci İ. Sirkadien saat ve kanser. Dicle Med J. 2011;38(4):514-518.
Köylü H. Klinik anlatımlı tıbbi fizyoloji. Ankara: Nobel Tıp Kitabevleri; 2020.
Huang CD, Tseng HM, Jenq CC, Ou LS. Active learning of medical students in Taiwan: a realist evaluation. BMC Medical Education. 2020; 20: 487. Available from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7713042/pdf/12909_2020_Article_2392.pdf
Cleeremans A, et al. Learning to be conscious. Trends Cogn Sci. 2020;24(2):112-123.
Alaei HA, Moloudi RA, Sarkaki AR, Azizi-Malekabadi H, Hanninen O. Daily running promotes spatial learning and memory in rats. J Sports Sci Med. 2007;6(4):429-433.
Rundstrom P, Creanza N. Song learning and plasticity in songbirds. Curr Opin Neurobiol. 2021;67:228-239.
Yaltkaya K. Bellek ve elektrofizyolojisi. İzmir: Meta Basım; 1999.
Seven MA, Engin AO. Öğrenmeyi etkileyen faktörler. Atatürk Univ Soc Sci Inst J. 2008;12(2):189-212.
Wang L, et al. DA-JC1 improves learning and memory by antagonizing Aβ31-35-induced circadian rhythm disorder. Mol Brain. 2019;12(14):1-14.
Gerstner JR, Yin JC. Circadian rhythms and memory formation. Nat Rev Neurosci. 2010;11(8):577-588.
Smies CW, Bodinayake KK, Kwapis JL. Time to learn: the role of the molecular circadian clock in learning and memory. Neurobiol Learn Mem. 2022; 193: 107651. Available from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9903177/pdf/nihms-1868044.pdf
Veschsanit N, et al. Melatonin reverts methamphetamine-induced learning and memory impairments and hippocampal alterations in mice. Life Sci. 2021;265(118809):1-10.
Jilg A, et al. Melatonin modulates daytime-dependent synaptic plasticity and learning efficiency. J Pineal Res. 2019;66(3):12553.
Smarr BL, Jennings KJ, Driscoll JR, Kriegsfeld LJ. A time to remember: the role of circadian clocks in learning and memory. Behav Neurosci. 2014;128(3):283-303.
Barners CM. The ideal work schedule, as determined by circadian rhythms. Harv Bus Rev. 2015;1:1-5.
Zavgorodniaia A, Shrestha R, Leinonen J, Hellas A, Edwards J. Morning or evening? an examination of circadian rhythms of CS1 students. Proc Int Conf Softw Eng. 2021:261-272.
de Bot K, Fang F. Circadian rhythms and second language performance. Stud Second Lang Learn Teach. 2017;7(1):47-60.
Balta B, et al. Chronotype and childhood psychiatric disorders. Turk J Child Adolesc Ment Heal. 2021;28(2):69-78.
Temizsoy E, Uysal G. Preterm bebeklerin beslenmesinde kronobiyolojik yaklaşım modeli: sirkadiyen beslenme. Yoğun Bakım Hemşireliği Derg. 2022;26(1):27-34.
Adan A, Natale V. Gender differences in morningness-eveningness preference. Chronobiol Int. 2002;19(4):709-720.
Kivelä L, Papadopoulos MR, Antypa N. Chronotype and psychiatric disorders. Curr Sleep Med Rep. 2018;4(2):94-103.
Pündük Z, Gür H, Ercan I. A reliability study of the Turkish version of the morningness-eveningness questionnaire. Turk Psikiyatr Derg. 2005;16(1):1-5.
Butterfield DA, Swomley AM, Sultana R. Amyloid β-peptide (1-42)-induced oxidative stress in Alzheimer disease: importance in disease pathogenesis and progression. Antioxid Redox Signal. 2013;19(8):823-835.
Lin LL, et al. Circadian systems biology in metazoa. Brief Bioinform. 2015;16(6):1008-1024.
Wang X, et al. Melatonin alleviates acute sleep deprivation-induced memory loss in mice by suppressing hippocampal ferroptosis. Front Pharmacol. 2021;12(708645):1-15.
Hall JE. Tıbbi fizyoloji. Ankara: Nobel Tıp Kitabevleri; 2013.
Sancar A, Lindsey-Boltz LA, Ünsal-Kaçmaz K, Linn S. Molecular mechanisms of mammalian DNA repair and the DNA damage checkpoints. Annu Rev Biochem. 2004;73:39-85.
Sancar A. Mechanisms of DNA repair by photolyase and excision nuclease (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed. 2016;55(30):2-28.
Foley LE, Emery P. Drosophila cryptochrome: variations in blue. J Biol Rhythms. 2020;35(1):16-27.
Zakaria R, Ahmad AH, Othman Z. The potential role of melatonin on memory function: lessons from rodent studies. Folia Biol. 2016;62:181-187.
Deniz-Doğan S, et al. Vardiya sistemiyle çalışan hemşirelerin uyku kaliteleri. Cukurova Med J. 2019;44(4):1196-1202.
Güzel Özdemir P, Ökmen AC, Yılmaz O. Vardiyalı çalışma bozukluğu ve vardiyalı çalışmanın ruhsal ve bedensel etkileri. Psikiyatride Güncel Yaklaşımlar. 2018;10(1):71-83.
Özdemir C, Kızıl H. The relationship between fear of Covid-19 and sleep quality in university students. Sağlık Bilim Derg. 2022;31(3):294-300.
