Okyanusum.com Din, Bilim, Sufizm
Hayatımızın önemli bir bölümünü uykuda geçirdiğimiz için, uykunun önemli çok büyük. Uyku beynin de dahil olduğu bedenin metabolik olarak iyileşmesine yardımcı olmakta, ancak, günümüzde yapılan bir araştırmanın odak noktası, uykunun beyin ve davranış üzerindeki iyileştici rolünden çok, onun aktif rolü!
Uyku pek çok belirgin aşamalaradan oluşmakta. Bunlardan yavaş-dalga (ya da derin) ve REM uykusu olan bu iki evre, çok farklı beyin aktivite kalıpları gösterir ve farklı bilişsel proseslerle ilişkilendirilir.
Derin-yavaş uyku, nöronların neokortekste saniyenin 0.5’I ile üç katı arası yavaş bir hızda senkronize bir şekilde aktive olmaktadır. Neokorteks, beyindeki serebral korteksin çoğunluğunu kapsayan ve hafıza, düşünce, dil, ve bilincin açığa çıkmasında rol oynar. Buna karşı, çoğu rüyamızın gerçekleştiği süreç olan REM uykusunda, nöral ateşleme ani ve senkronize bir şekilde, saniyede 30 ile 80 kez oluşan daha yüksek bir frekansta gerçekleşir.
REM uyku sırasındaki bu tarz beyin aktiviteleri, uyanıklık süresince görülen beyin aktivitelerini andırır ve bu yüzden REM uykusu sıklıkla “paradoksal” uyku olarak işaret edilir.
Bilişsel Fonksiyonlar
Derin-yavaş uyku evresinin, hafıza ile bağlantılı olduğu ve en son-yeni deneyimleri kodlayan hipokampustan gelen bilgileri aktartığı ve neokorteks içindeki uzun-süreli bağlantıları düzenlediğine dair giderek artan kanıtlar mevcut. REM uykusu da yaratıcı keşif ve gelişmiş problem çözme ile sonuçlanan soyutlama, çıkarım ve deneyimlerin genellenmesine dair proseslerle bağlantılıdır.
Uyanıklık ile REM uykusu arasında önemli benzerlikler olmasına rağmen, çok sayıdaki çalışmalarla da, bazı beyin bölgelerinde bu iki durum arasında farklılıklar tespit edilmiştir: Singular korteks, hipokampus ve amigdala bölgeleri, REM uykusu sırasında uyanıklık haline göre daha aktiftir. Bu bölgeler, özellikle bilişsel nörobilimciler için ilgi çekici bölgelerdir. Çünkü, bu bölgeler duygusal regülasyon ve duygusal hafızaya dair ana-kilit bölgelerdir.
Ancak, hangi alt bölgelerin bu geniş kortikal ve limbik alanlarda (aktivasyon kalıpların üreten beyindeki yollar) aktif olduğu ve bu alanlardaki aktivitenin tam ve kesin fonksiyonlarının REM uykusu sırasında ne olduğu daha henüz tarif edilme aşamasındadır.
Farelerdeki Kortikal Aktivite
Science Advances’da yayınlanan yeni bir çalışmada, bir grup farenin REM uykusu sırasında, REM uyku fizyolojisi ve fonksiyonelliği incelenir ve bu çalışma kortikal akitiviteye ve bu aktivite sonucunda oluşan korteks altı yollara dair bir öngörü sunar. Bu detaylı çalışma, REM uykusunun, beynimize ve bilişsel davranışımıza etkisini anlamamıza yönelik ileriye doğru atılan önemli bir adımdır.
Bu çalışmayı yazan araştırmacılar, bir grup farenin uyumasını sağlarlar, ancak, onların REM uykusuna geçmesini 3 gün boyunca engellerler. Değerlendirmeden 6 saat önce, farelerin yarısının normal bir şekilde uyutulur ve diğer yarısı da REM uykusundan yoksun tutulur. Doğal bir şekilde uyutulan farelerin, bu 6 saat içerisinde, REM uyku seviyeleri yükseliş gösteirr. Bu da, gruplar arasındaki REM uyku etkisinin karşılaştırılmasını sağlamıştır. Farelerden oluşan ek bir kontrol grubunun da tüm çalışma süresince normal bir şekilde uyuması sağlanmıştır.
Gen ifade analizi, belirli genlerin çalışmasının sonuçları olarak tanımlandırılabilecek özel mRNA ya da proteinlerin varlığını takip etmeyi içerir. Denemeden önce önemli miktarda REM uykusu alan farelerin sinaptik plastisite (lokal bir çevre içindeki değişimlere sinapsların çabucak nasıl adapte olabildiği) ile bağdaştırılan bazı gen ifadeleri göstermektedir ve bu da hipokampustaki nöral aktarım verimliliğini etkiler.
Neokortekste, sinapslarımızın nasıl iyi adapte olduğu ile ilişkili gen ifadeleri, ayrıca REM uykusundan sonra artmakta. Ancak, REM uykusundan yoksun bırakılan farelerle karşılaştırılığında nörotransmisyonda azalma gözlemlenmiştir. Dolayısıyla, REM uyku fonksiyonundan kaynaklı, nöronların iletişim şeklinde değişimler gözükmekte. Dolayısıyla, REM uykusunun, ertesi günkü deneyimlere etkili tepkiler vermesini sağlayan beynin hafıza işleyiş sistemini tekrar dengelemeye yol açtığına dair görüşle tutarlıdır.
Beyinde Nerede?
Bir sonraki çalışmada, aynı araştırma grubu, bu değişimlerin tam olarak nerede meydana geldiğini belirlediler. Neokortekste, duyusal ve motor fonksiyonlarını bir araya getiren duyusal motor bölgelerinin de dahil olduğu pek çok bölgede plastisitede genel bir artış mevcuttur. Hipokampusta, diğer başka şeyler içinde yeni episodik hafızanın oluşumuna katkıda bulunduğu düşünülen yer genellikle girintili korteks şeridi-dişli girus’tur. REM uykusu, ayrıca neokorteksteki pek çok bölgedeki nörotransmisyondaki azalma, REM uykusu ile bağdaştırılmaktadır ki bu da REM uykusunun genel olarak sinapslar arasındaki bağlantıyı zayıflattığına işaret eder. Bu da beyin ağlarının tek bir olaydan etkilenmektense, çoklu deneyimlerden daha iyi öğrenmesine yol açabilir.
Araştırma grubunun son yaptığı çalışma; REM uyku sırasında, plastisitedeki ve nörotransmisyondaki kortikal değişimlerin kaynağını tespit etmeye dairdir. Kimyasal lezyon (beyin alanlarının geçici olarak inaktive olduğu yer) ile birlikte farklı beyin bölgeleri arasındaki transmisyon sinyallerini takip ederek, araştırmacılar, klastrum ve üst mammillary çekirdeğin REM sırasında ana rol oynadığını belirlerler.
Bu iki bölge duygu ve hafızanın entegre edilmesine yol açtığı belirlenir. Klastrum, neokorteksin derinlerinde, altta bulunan nöronlardan oluşan çok ince bir tabakadır. Beynin bu kısmındaki pek çok bölgenin bağlantısını kurduğu ve burdan da bilgi aktardığı bilinir. Klastrum pek çok duyudan uyarıları entegre etmede ve duygusal proses ve dikkatin de dahil olduğu alanları bağlamada görev alır.
Hipokampus içindeki üst mammillary çekirdeğin, pek çoğu duygusal proses ile bağdaştırılan beynin birden çok alanını birbirine bağladığı bilinmektedir.
Bu çalışmadan çıkan; REM uykusunun, duyguyu işlemeye katkıda bulunan beyin alanlarındaki aktivasyon ve sinaptik prosesi modüle etmesi, değiştirmesidir. Bu ayrıca daha önceki test edilmemiş “REM uykusu hafızayı kodlamada (ama duygusal içerik olmadan) önemlidir” şeklindeki açıklama ile de tutarlıdır. REM uykusu sırasında rüyanın rolü halâ beyindeki nörokimyasallardan gözlemlenen etkilerle bağlantılı olsa da, rüya esnasında beynimizde neler olduğunu anlamak, duygu ve hafızayı işlemede anahtar olabilir.
Çeviren: AylinER
http://qz.com/380479/while-you-were-sleeping-your-brain-was-working-overtime/
