İyi bir gece uykusunun enerji yenileme üzerindeki olumlu etkisi herkes tarafından bilinir. Cornell Üniversitesi’nden yapılan yeni bir araştırma, uykunun hafıza yenileme gibi başka bir kritik işlevi olduğunu ortaya koyuyor.
Yeni bir şeyler öğrenmek veya yaşamak, beynin hafıza açısından kritik bir bölgesi olan hipokampustaki nöronları harekete geçirir. Biz uyurken, nöronlar aynı bölgede yeniden aktive olur ve bu süreç, anıların beynin korteks adı verilen geniş bir bölgesine nasıl entegre edildiğini gösterir. Peki tüm bunlar nasıl oluyor da tüm nöronlarımızı aynı anda kullanmadan hayatımız boyunca yeni bilgiler öğrenmeye devam edebiliyoruz? Science dergisinde yayımlanan “Uyku Sırasında Hafıza Reaktivasyonunu Dengeleyen Bir Hipokampal Devre Mekanizması” başlıklı yeni bir araştırma, derin uyku sırasında hipokampüsün belirli bölümlerinin belirli zamanlarda faaliyetlerini durdurarak nöronların sıfırlanmasına imkan tanıdığını gösteriyor. Bu çalışmanın yazarı Yrd. Doç. olan Azahara Oliva, bu mekanizmanın beynin ertesi gün aynı nöronları ve kaynakları yeniden kullanarak yeni bilgileri öğrenmesini mümkün kılabileceğini belirtiyor.
Hipokampüsün Uykudaki Rolü: Hafıza Merkezi, Dinlenme Sürecimizi Nasıl Şekillendiriyor?
Hipokampüs, CA1, CA2 ve CA3 olmak üzere üç farklı bölgeye ayrılmıştır. CA1 ve CA3, zaman ve mekanla ilgili anıların kodlanmasında önemli rol oynar ve bu bölgeler üzerinde geniş çaplı araştırmalar yapılmıştır. Ancak mevcut çalışmanın odaklandığı CA2 bölgesi ve bu bölgenin uyku sırasında hipokampüsün sessizleşmesine ve sıfırlanmasına katkısı hakkında daha az bilgi mevcuttur. Araştırmacılar bu yolla farelerin hipokampüslerine elektrot yerleştirerek öğrenme ve uyku sırasında nöronal aktiviteyi kaydetme olanağı buldular. Bu yöntemle, uyku sırasında CA1 ve CA3 bölgelerindeki nöronların, öğrenme sırasında oluşan nöronal kalıpları yeniden canlandırdığını gözlemlediler.
Hipokampüs ve Korteks Arasındaki İlişki Nasıldır?
Bu süreçte ikisi arasındaki ilişki kilit bir rol oynar. Hipokampüs, özellikle yeni bilgilerin kısa süreli bellekte işlenmesini sağlarken, korteks bu bilgilerin uzun süreli bellekte depolanmasını üstlenir. Özellikle öğrenme ve hafızanın konsolidasyonu (bilgilerin kalıcı hale getirilmesi) sırasında, hipokampüsten kortekse bilgi aktarımı gerçekleşir. Araştırmalar, uyku sırasında bu aktarımın kritik bir aşama olduğunu ve hipokampüsün aktif bölgelerinin (özellikle CA1 ve CA3) kortekse bilgi gönderdiğini gösterir. Ancak, araştırmacılar beynin her gün yeni bilgileri öğrenmeye nasıl devam edebildiğini ve nöronların aşırı yüklenmeden veya tükenmeden bunu nasıl başardığını anlamak istediler. Bu noktada Azahara Oliva, “Uyku sırasında her şeyin susturulduğu başka hipokampal durumlar olduğunu fark ettik,” diye belirtti. “Normalde çok aktif olan CA1 ve CA3 bölgelerinin birdenbire sessizleştiğini gözlemledik. Bu durum, bellek sıfırlaması anlamına gelir ve orta bölge olan CA2 tarafından oluşturulur.”
CA2 bölgesi, hipokampüsün yenilenmesinde kilit bir rol oynayarak öğrenme sırasında kullanılan nöronal kalıpların tazelenmesine yardımcı olur. Bu durum, hipokampüsün her gün yeni bilgileri öğrenmeye açık kalmasını sağlar. Öğrenme gibi işlevsel süreçlerde önemli olan aktif nöronlar, piramidal nöronlar olarak adlandırılırken, internöronlar olarak bilinen diğer hücre türleri ise farklı alt tiplere ayrılır. Hipokampüs ve korteks arasındaki bu dinamik etkileşim, beyindeki öğrenme ve hafıza süreçlerinin düzenlenmesine olanak tanır, böylece yeni bilgilerin sürekli olarak depolanabilmesi sağlanır.
Herkes iyi bir gece uykusunun enerjiyi geri kazandırdığını bilse de, yeni bir çalışma bunun başka bir hayati işlevi sıfırladığını buldu.
Araştırmacılar, beynin hafızayı düzenleyen ve anıların sıfırlanmasına imkan tanıyan iki tür internöronun kontrol ettiği paralel devrelere sahip olduğunu keşfetti. Bu buluş, Alzheimer hastalığı gibi durumlarda hafıza işlevinin bozulduğu durumlarda kullanılabilecek hafıza konsolidasyonu mekanizmaları geliştirme potansiyeli taşıyor. Ayrıca, araştırmacılar olumsuz veya travmatik anıları silme yöntemleri üzerine çalışmak için de kanıtlar elde etti, bu da gelecekte travma sonrası stres bozukluğu gibi rahatsızlıkların tedavisine yardımcı olabilme potansiyelindedir.
Bu sonuçlar, hayvanların neden sadece anıları pekiştirmek için değil, aynı zamanda beynin sıfırlanıp uyanık olduğumuz saatlerde verimli çalışabilmesi için de uykuya ihtiyaç duyduğunu açıklamaya katkıda bulunuyor. Azahara Oliva, “Hafızanın dinamik bir süreç olduğunu gösteriyoruz,” şeklinde açıklamada bulundu. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Sloan Bursu, Whitehall Araştırma Bursu, Klingenstein-Simons Bursu ve New Frontiers Grant tarafından finanse edilmiştir.
Bu bulgular, yalnızca anılarımızı şekillendiren süreçleri değil, aynı zamanda anlamlı varoluşumuzun her gün yeniden inşa edildiği dinamik bir döngü olduğunu gösteriyor. Uyku, sadece geçmişi yeniden düzenlemekle kalmaz, gelecekteki deneyimlere ve öğrenmeye de yer açarak zihnimizi ve benliğimizi sürekli bir değişim ve yenilenme sürecinde tutar. Her uykuda, sadece hatıralar değil, aslında biz de yeniden doğuyoruz.
Psikolog İrem Uysal
KAYNAKÇA
Karaba, L. A., Harvey, H. L. R. E. R., Chen, W., Fernandez-Ruiz, A., & Oliva, A. (2024). A hippocampal circuit mechanism for balancing memory reactivation during sleep. Science, 385(6710), 738.
Oliva, A., & Cornell University. “A Hippocampal Circuit Mechanism Balancing Memory Reactivation During Sleep.” Science
