Derin Uyku Durumunu Taklit Etmek Belleği Geliştirebilir

Derin Uyku Durumunu Taklit Etmek Belleği Geliştirebilir

Gece uykunuzu iyi alırsanız gün içinde beyniniz daha iyi çalışır. Bu herkes tarafından bilinen bir gerçektir. Japonya’da RIKEN Beyin Bilimleri Enstitüsü’ndeki araştırmacılar bazı bilgilerin derin uyku esnasında düzenlenmesini kontrol eden bir beyin ağı keşfetti. Dünyanın en prestijli dergilerinden biri olan Science’ta yayınlanan çalışma bize çok fayda sağlayabilir. Bu ağın çalışma mekanizmasını istediğimiz şekilde manipüle ettiğimizde belleği geliştirme imkanımız doğacak.

Aslında uykuda bazı bilgilerin pekiştirilip bazılarının silindiğini çok uzun zamandır biliyoruz. Sorun şu ki, bu sisteme dışarıdan müdahale etmek çok riskli. Ya gerekli olan bilgileri silip, gerekli olmayanları sonsuza kadar saklarsanız. Bu tür durumlar beynin iç dinamiklerine, psikolojiye çok zarar verebilir. Kişi, doğal uykusunda belki de travmatik anılarını siliyor ama yanlış bir müdahale onları kalıcı hâle getirebilir. Bilim insanları bu durumun üstesinden gelmek için var güçleriyle çalışıyorlar. Keşfettikleri bu uyku ağını doğru bir şekilde manipüle edebilirse uykuda istedikleri bilgiyi sağlamlaştırıp, istenmeyenleri silebilirler.

Derin Uyku Esnasında Bellekte Ne Oluyor?

Dr. Masanori Murayama liderliğindeki ekip, farelerin dokunma duyularını kullanarak belirli zeminleri öğrenmelerini ve birbirlerinden ayırt etmelerini sağladı. Farelerde zeminin yapısı ile ilgili sinyaller beyinlerinin motor bölgelerinden çıkıp daha düşük seviyeli dokunma alanlarına gidiyordu. Yapılan araştırmalar neticesinde ekip bu yukarıdan aşağıya sinyal iletim mekanizmasının zeminle ilgili kodlanan bilgilerin uyku esnasında pekiştirilmesini düzenlediğini ortaya çıkardı. Bilgilerin pekiştirilmesi ise uykunun derin uyku olarak bilinen 3. ve 4. aşamalarında gerçekleşiyordu.

Şimdi çalışmanın nasıl yapıldığından kısaca bahsedelim. Araştırmacılar bellek pekiştirilmesini ölçmek için deneyde kullandıkları farelere özel bir görev hazırladılar. Hayvanlar birbirinden farklı zeminlere sahip olan odalara sırayla girmeli ve buradaki nesneleri bulmaları gerekiyordu. Odalardan biri düz bir zemine sahipken, diğeri pürüzlü özel bir dokuya sahipti. Fareler önce düz zeminli odaya girdiler ve aradıkları şeyleri buldular. Bundan sonra bazı fareler normal bir şekilde uykuya yatırıldı ve sonra pürüzlü zemine sahip odaya bırakıldı. Beklendiği gibi fareler hâlâ düz zeminli odayı hatırlıyordu ve pürüzlü zeminde aradıklarını bulmak için daha fazla zaman harcadılar.

Tepeden Tabana Nöral Ağı

Araştırmacılar tepeden tabana ağının (top down circuit) uykuda bellek pekiştirilmesinden sorumlu olup olmadığını anlamak için farelerin uyku düzenlerinde bazı değişiklikler yaptılar. İlk önce fareler uykudan mahrum kalarak belleklerinin bundan nasıl etkilendiği araştırıldı. Normalden az uyuyarak ikinci odaya giren fareler ilk girdikleri odayı daha az hatırlıyordu. Bu yüzden aradıkları şeyleri bulmak için tam uyuyan farelerden daha fazla zaman harcadılar. Ekip bir sonraki aşamada non-REM uykusu sırasında tepeden tabana nöral ağını etkisiz hâle getirdi ama uyku süresi azaltılmadı. Bu sefer hayvanlar tıpkı az önceki uykudan mahrum kalan fareler gibi davranmaya başladı. Odanın içinde sürekli geziniyorlar ve ilk girdikleri odayı hatırlamakta zorlanıyorlardı. Araştırmacılar burada tepeden tabana nöral ağının non-REM uykusunda bellek için çok önemli bir görevi olduğunu keşfetti.

Tepeden tabana nöral ağının non-REM uykusundaki önemi çok büyüktür. Gün içinde öğrendiğimiz bilgilerin derin uyku esnasında pekiştirilmesi beyin bölgeleri arasındaki yavaş dalgaların senkronizasyonu ile olur. Görünüşe göre bu dalga senkronizasyonunun olduğu yerlerden biri de tepeden tabana nöral ağı. Özellikle prefrontal korteks ve talamus arasındaki yavaş dalga senkronizasyonu bellek için çok önemlidir. Araştırmacılar tepeden tabana nöral ağının üst ve alt bölgelerinde bulunan beyin alanları arasındaki senkronizasyonu sekteye uğrattıklarında bilgilerin pekiştirilmesi zorlaşıyordu.

Terapi İçin Kullanılabilir

Bilgilerin hangi evrede ve hangi beyin bölgelerinin yönetiminde pekiştirildiğini bilmek bizim için çok büyük önem taşıyor. Bu durumu beyin uyarım teknikleriyle taklit edebiliriz! Örneğin tDCS veya TMS teknikleriyle uykuda ilgili beyin bölgeleri uyarılırsa yapay olarak belleğin güçlendirilmesi mümkün olabilir. Böyle bir durum şimdilik sadece hastalar üzerinde terapi amaçlı düşünülüyor. Ancak gelecekte sağlıklı insanlarda da bu tür deneyleri yapmamız söz konusu olabilir.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynak

http://bit.ly/2pY71n2

Derin Uyku Durumunu Taklit Etmek Belleği Geliştirebilir
5 (100%) 1 vote[s]

Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an Johnson & Johnson'a bağlı olarak Erenköy Ruh ve Sinir Hastalıkları hastanesinde klinik araştırma koordinatörü olarak çalışıyorum. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca laboratuvarın yanında bilim yazarlığı, programlama, ney ve satranç ile uğraştım. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.