Uyku, Öğrenmek İçin Ödediğimiz Bedel mi?

Wisconsin Üniversitesi Tıp ve Halk Sağlığı Fakültesi'nden iki uyku bilimcisi, uykunun beyin bağlantılarını güçlendirdiği teorisine meydan okuyan bir hipotez ortaya attı.

Bunun yerine, uykunun sinaptik homeostaz hipotezi - SHY - uykunun enerji tasarrufu yapmak, hücresel stresten kaçınmak ve nöronların uyaranlara seçici olarak yanıt verme yeteneğini sürdürmek için beyin hücreleri arasındaki bağlantıları zayıflattığı için önemli olduğunu söylüyor.

Üniversitenin Uyku ve Bilinç Merkezi'nden Dr. Giulio Tononi, "Uyku, beynin öğrenme ve hafıza için ödemesi gereken bir bedeldir" diyor.

“Uyanıkken, öğrenmek beyindeki sinaptik bağlantıları güçlendirir, enerji ihtiyacını artırır ve beyni yeni bilgilerle doyurur. Uyku, beynin sıfırlanmasına, yeni öğrenilen materyalin konsolide anılarla bütünleşmesine yardımcı olur, böylece beyin ertesi gün yeniden başlayabilir. "

Beynin neden sıfırlanması gerekiyor?

Uyanık saatlerinizi bisiklet sürmek gibi yeni bir beceri öğrenerek geçirdiğinizi varsayalım. Öğrenmeye dahil olan devreler büyük ölçüde güçlenecek, ancak ertesi gün beynin yeni bir görev öğrenmeye dikkat etmesi gerekecek. Tononi, bu, yeni günün öğrenimine müdahale etmemeleri için bu bisiklet sürme devrelerinin sönümlenmesi gerektiği anlamına geliyor.

"Uyku, belirli bir uyanma gününün belirli girdileri tarafından önyargılı olmaktan ziyade, çevrenin genel bilgisinin kapsamlı bir örneklemesine dayalı olarak beynin sinaptik gücü yeniden normalleştirmesine yardımcı oluyor" diye açıklıyor.

Bir gece uykusundan sonra bisiklete nasıl binileceğini unutmamamızın nedeni, bu aktif devrelerin öğrenmeye aktif olarak dahil olmayanlara göre daha az sönümlenmesi, diye ekliyor.

Uykunun; edinme, konsolidasyon, öz çıkarma, entegrasyon ve beynin kaçınılmaz olan önemsiz ayrıntı birikimlerinden kurtulmasını sağlayan "akıllı unutma" dahil olmak üzere hafızanın önemli özelliklerini geliştirdiğine dair kanıtlar var, diye devam ediyor.

Bununla birlikte, yaygın bir inanış, uykunun öğrenme sırasında sinir devrelerini daha da güçlendirerek hafızaya yardımcı olduğudur.

Ancak Tononi ve ortak yazarı Dr. Chiara Cirelli, anıların pekiştirilmesi ve bütünleştirilmesinin yanı sıra öğrenme yeteneğinin yenilenmesinin, uykunun sinaptik gücü azaltma ve sinyal-gürültü oranlarını artırma yeteneğinden geldiğine inanıyor.

Tononi ve Cirelli’nin laboratuvarı, meyve sineklerinden insanlara kadar değişen hayvanlarda uyku ve bilinçlilik üzerinde çalışıyor. SHY'nin moleküler, elektrofizyolojik ve davranışsal çalışmalardan ve bilgisayar simülasyonlarından elde edilen kanıtları dikkate aldığını belirtiyorlar. Araştırmacılar, "sinaptik homeostaz" ın beynin sinir hücrelerindeki bağlantıların gücünde bir denge sağlama yeteneğini ifade ettiğini açıklıyor.

Dergideki bir derleme makalesinde NöronAraştırmacılar, SHY hipotezi için kanıt olsa da, açık konulara da işaret ettiğini söylüyorlar. Bir soru, beynin uyanıkken sadece bazı devreleri devreye sokarak ve geri kalanını devre dışı bırakarak ve kendilerini sıfırlayarak sinaptik homeostazı sağlayıp sağlayamayacağıdır.

Gelecekteki araştırmalar için diğer alanlar, REM uykusunun spesifik işlevini - çoğu rüya gerçekleştiğinde - ve gelişim sırasında uykunun muhtemelen hayati rolünü, yoğun bir öğrenme zamanı ve beynin büyük çapta yeniden şekillenmesini içerir.

Kaynak: Wisconsin-Madison Üniversitesi