ABD'deki University of Wisconsin–Madison araştırmacıları, beynin derin uyku sırasında sergilediği elektriksel faaliyetleri yapay olarak taklit ederek uyanık farelerde uykunun bazı faydalarını yeniden oluşturmayı başardı.
Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan çalışmada bilim insanları, optogenetik adı verilen ve genetik olarak değiştirilmiş beyin hücrelerini ışık darbeleriyle kontrol etmeyi sağlayan bir yöntem kullandı. Araştırmacılar, farelerin tamamen uyanık olduğu sırada derin uykuya özgü beyin ritimlerini yeniden oluşturdu.
Derin uyku sırasında nöronlar yavaş ve senkronize biçimde çalışıyor; belirli aralıklarla etkinleşip ardından sessizleşiyor. Bilim insanları bu ritmin sinaptik bağlantıların düzenlenmesinde ve hafızanın pekiştirilmesinde önemli rol oynadığını düşünüyor.
Araştırma kapsamında farelerin beyinlerine ince fiber optik kablolar yerleştirildi. Beynin bir yarım küresi ışık darbeleriyle uyarılırken diğer yarım küre kontrol grubu olarak bırakıldı. Fareler özellikle uyanık tutularak uyku ihtiyacı artırıldı ve ardından beynin bir tarafında uyku benzeri ritmik faaliyet oluşturuldu.
Daha sonra farelerin normal şekilde uyumasına izin verildiğinde, yapay ritim uygulanan beyin bölgesinin ihtiyaç duyduğu dinlenmenin önemli bir kısmını önceden elde etmiş gibi davrandığı gözlendi.
Gerçek etkiyi ritmik dalgalar sağlıyor
Araştırmacılar ayrıca yalnızca beyin faaliyetini baskılamanın yeterli olup olmadığını da test etti. Ancak ritmik dalgalanmalar olmadan gerçekleştirilen baskılama aynı sonucu vermedi. Bulgular, onarıcı etkinin temelinde yalnızca düşük faaliyet düzeyinin değil, belirli bir elektriksel ritmin bulunduğunu ortaya koydu.
Çalışmada hafıza performansı da incelendi. Uykusuz bırakılan fareler öğrenme testlerinde daha kötü sonuçlar alırken, uyanık kalmalarına rağmen yapay uyku ritmi uygulanan fareler dinlenmiş farelerle benzer performans gösterdi. Bu hayvanların beyinlerinde görülen moleküler değişimlerin de doğal uyku sonrasında ortaya çıkan değişimlerle büyük ölçüde örtüştüğü belirtildi.
Uzmanlar uyarıyor
Araştırma ekibi, yöntemin yakın gelecekte insanların uyumadan yaşamalarını sağlayacak bir teknoloji anlamına gelmediğini vurguladı. Teknik, genetik müdahale ve beyne yerleştirilen ekipmanlar gerektiriyor. Ayrıca doğal uykunun beyni çok daha kapsamlı ve dengeli biçimde yenilediği düşünülüyor.
Bununla birlikte çalışma, uykunun yenileyici etkilerini tetikleyen belirli elektriksel sinyallerin tespit edilmesi açısından önemli görülüyor. Araştırmacılar, elde edilen bulguların gelecekte uyku bozuklukları ve beyin fonksiyonları üzerine yapılacak çalışmalara katkı sağlayabileceğini belirtiyor.
