REM uykusu - Tıpacı

15. Mayıs 2016

Rüya gören beyin hafızayı koruyor

Bilim insanlarının yaptığı bir araştırma, rüya gören beynin hafızayı koruduğunu ortaya koydu.

Science bilim dergisinde yayımlanan makaleye göre uykunun rüya görülen kısmı olan, gözlerin hızlıca oynatıldığı REM aşamasında ritm bozulursa hafıza kayıpları yaşanabiliyor.

Fareler üstünde yapılan deneylerde beyin fonksiyonları REM sırasında durdurulan fareler, hemen ardından yapılan hafıza testlerinde başarısız oldular.

REM uykusu sırasında insanlar rüya görüyor ancak rüyaların, yeni anıların yerleşmesi konusunda önemli olup olmadığı bugüne kadar yanıtlanmamıştı.

Son araştırmalar REM dışı derin uykuya odaklanmıştı.

Derin uyku sırasında beyin hücreleri hafızayı güçlendiriyor ve o günkü tecrübeleri yeniden yaşatan çeşitli kalıpları ateşliyor.

REM uykusu sırasında gözlerimiz hareket ediyor ve kaslarımız gevşiyor ama beynin tam olarak ne yaptığı gizemini koruyor.

Bu uyku türü tüm hayvanlar dünyasında, memelilerde, kuşlarda hatta sürüngenlerde bile görülebiliyor.

Özellikle de hayvanlarda REM aşamaları çok kısa süreli olduğu için ve diğer komplikasyonlar nedeniyle bu uykunun etkilerini ölçmek zor.

REM uykusuna dalmış insanları ve hayvanları uyandırmak strese ve hafıza testlerini de bozan sorunlara neden oluyor.

REM uykusu hafızayı güçlendiriyor

Kanada’da McGill Üniversitesi’nde çalışan Dr. Sylvain Williams doğrudan uyuyan beyne müdahale etmeye karar verdiklerini söylüyor.

BBC’ye konuşan Williams “Farelerde REM uykusunu bozmak için bir yöntem kullandık” dedi.

“Optogenetics” adında bir sistemi kullanan Williams ve ekibi, farelerde belli sayıda bir hücreye, beyinlerine yerleştirilen minik bir optik fiber sayesinde ışık tutmuşlar.

Araştırmacılar ışığı yaktıklarında “teta titreşimleri” adı verilen belirli bir beyin ritmi büyük ölçüde azalmış.

Eğer bu müdahale farenin REM uykusuna denk gelmişse bunun sonuçları olmuş.

Dr. Williams “REM uykusundaki faaliyeti durdurmak, özellikle hafızanın oluşması ve güçlenmesini engelliyor” diyor.

Örneğin yeni bir nesneyle bir gün önce gördüğü nesne aynı anda fareye gösterildiğinde, fare tanımadığı nesneye odaklanacağına her ikisini de inceliyor.

REM uykusunun yeni anıları yerleştirmesi için kritik olduğu görülüyor. Williams, bunun yanıtladığından daha çok soru yarattığını söylüyor.

Eğer derin uyku hafızayı güçlendiriyorsa REM uykusunun asıl görevi ne?

Williams, “Şu anda iki aşama arasındaki farkı bilmiyoruz. Ama REM uykusunun ana bir rolü olduğunu öğrenmek şaşırtıcı bir haber” diyor.

Araştırma bunama ve diğer hafıza sorunları yaşayan hastalarda incelenmeye değer olabilir.

Williams, “Özellikle Alzheimer hastalarında bu normal faaliyetin nasıl etkilendiğini ve hafıza bozulmalarına nasıl katkısı olduğunu görmek ilginç olabilir” diyor.

Kaynak:

BBC
Bernat Kocsis REMembering what you learned Science 13 May 2016: Vol. 352, Issue 6287, pp. 770-771 DOI: 10.1126/science.aaf9117

3. Nisan 2016

Rüyalarımızı Nasıl Hatırlayabiliyoruz?

Hemen hemen hepimizin malûmudur; rüyaları hatırlamak zordur. Aslında, eğer ki bir rüya uyanmamızdan önce sona ermişse, bu rüyayı hatırlamıyoruz. Uzun süreli hafızalar oluşturmamızı sağlayan beyin süreci, uyku anında pasiftir. Bu yüzden de uyanmamızdan kısa bir süre sonra gördüğümüz rüyaların büyük bir çoğunluğunu unuturuz. Örneğin; hatırlamada oldukça önemli bir nörotransmitter olan norepinefrin; uzun süreli hafızalar için elektriksel aktivitenin görüldüğü prefrontal korteks gibi bölgelerde rüya anında çok düşük seviyelerdedir.

Beyin uyandıkça, uzun süreli hafıza için gerekli süreçleri aktif hale getirmeye başlar. Böylece, eğer bir rüyadan fırlayarak uyanırsak, bu rüyayı hatırlama şansımız çok daha fazladır. 2011 yılında yapılan bir çalışma; REM uykusundan uyandıktan sonra prefrontal kortekslerinde daha fazla teta beyin-dalgası aktivitesine sahip insanların rüyaları hatırlamada daha iyi oldukları sonucuna ulaştı. Teta aktivitesi; daha yavaş bir tempoya, daha rahatlamış bir beyin haline işaret eder ve fazla teta aktivitesi ise uyanıkken hafızayı güçlendirmeyle bağlantılıdır.

Bir rüyanın duygusal içeriği ve mantıksal tutarlılığı da rüyalarımızın ne kadarını hatırladığımızda etkilidir. Yapılan bir çalışma; daha az mantıklı rüyaların, içeriği berrak ve organize bir hikaye çizgisi olan rüyalara kıyasla daha zor hatırlandığını ortaya koydu. Hatırlamamıza en uygun olan rüyalar –kâbuslar ve oldukça parlak, duygusal rüyalar– beynin ve vücudun canlanmasına eşlik eder ve bizi uyandırmaya daha yatkın rüyalardır.

Belli bazı teknikler rüya hatırlama oranımızı artırmaya yardımcı olabilir. Uyandıktan hemen sonra dikkatimizi çeken herhangi bir şey de rüya hatırlamayı engelleyebilir, bu yüzden uykuya dalarken kendinize rüyalarınızı hatırlamak istediğiniz hatırlatın. Uykudan hemen önce son düşündüğünüz şeyler bunlar olsun. Yatağınızın yanında bir defter ve bir kalem bulundurun ve tanımlayabildiğiniz bir görüntü ya da his varsa bunu not edin. Basit olan bu adımları izlemek bütün bir rüyayı geriye sarmanıza sebep olabilir.

Kaynak:

Bilimfili,
“What Processes in the Brain Allow you to Remember Dreams?” ScientificAmerican MIND. (2014, July 1)

19. Mart 2016

Rüyalar Nöral Anahtarla Açılıp Kapatıldı

California Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, sadece bir düğmeye basarak uyuyan farenin rüya görmeye başlamasını sağladı. Araştırmacılar beynin medulla adı verilen ilkel bölgesinde yer alan sinir hücrelerine optogenetik bir düğme yerleştirerek, bu hücrelerin nöronları aktif ve pasif duruma getirmelerini lazerle kontrol etmeyi başardı.

Nöronlar aktifleştirildiklerinde, fareler saniyeler içinde REM uykusuna daldılar. Hızlı göz hareketleriyle karakterize edilen REM uykusu, memelilerde iskelet kaslarının geçici felç durumuna girdiği ve beyin korteksindeki etkinliğin eşlik ettiği uyku evresidir. Deneyde nöronları etkisizleştirmenin, farelerin REM uykusuna dalma yeteneğini azalttığı, hatta ortadan kaldırdığı görüldü. UC Berkeley ekibi bulgularını, Nature dergisinin 15 Ekim tarihli sayısında yayımladı.

UC Berkeley’den Prof. Howard Hughes ve makalenin başyazarı Yang Dan şunları söyledi: “Önceden medullanın bu bölgesinin, REM uykusu sırasında iskelet kaslarının felç durumuna girmesinde rol aldığı düşünülüyordu. Burada gösterdiğimiz şey, bu nöronların REM uykusunu, kasların geçici felci ve beynin NREM uykusuna göre daha uyanık görünmesini sağlayan tipik kabuk aktivasyonun da aralarında olduğu tüm yönleriyle harakete geçirdiğidir.”

ruyalar-noral-anahtarla-acilip-kapatildi-1-bilimfilicom Beyin sapı ve hipotalamusdaki diğer nöronların REM uykusu üzerinde etkisi olduğunun gösterilmesine rağmen, “REM uykusunun yüksek indüksiyonundan dolayı–denemelerimizin yüzde 94’ünde, fareler nöronların etkinleştirilmesiyle saniyeler içinde REM uykusuna girdiler– bunun, uykuya girip girmeyeceğinize karar veren görece küçük bir ağ içerisinde kritik bir düğüm olabileceğini düşünüyoruz.” diye ekliyor Dan.

Araştırmacılar, bu çalışmanın sadece beyinde rüya görmenin ve uyku üzerindeki karmaşık denetimin daha iyi anlaşılmasını sağlamayacağını, ayrıca bilim insanlarının farelerde rüya görmeyi durdurup başlatmasının neden rüya gördüğümüzü anlamamıza olanak sağlayacağını söylüyor.

UC Berkeley’de doktora sonrası araştırmacısı olan Franz Weber, “Pek çok piskiyatrik hastalık, özellikle duygudurum bozuklukları, REM uykusundaki değişikliklerle ilişkilidir ve bazı yaygın kullanılan ilaçlar REM uykusunu etkileyebilir, bu nedenle zihinsel ve duygusal sağlığın hassas bir belirtisi olarak görünmektedir. Uyku çevirimi üzerine çalışma yapmanın, bu hastalıklara, ayrıca uykuyu etkileyen diğer nörolojik hastalıklara, Parkinson ve Alzheimer hastalıkları gibi, yeni bir bakış kazandıracağını umuyoruz,” diye anlatıyor.

Yemek ve Rüya Görmek

Araştırmacılar ayrıca, farelerde bu beyin hücrelerinin uyanıkken etkinleştirilmesinin, uyanık olma hali üzerinde bir etkisi olmadığını, fakat farelerin daha çok yemelerine neden olduğunu buldu. Normal farelerde, bu nöronlar – nörotransmiter gama-amino bütrik asit (GABA) salınımı yapan bir sinir hücreleri dizisi, bu nedenle sıklıkla GABAerjik nöronlar olarak anılırlar – fareler çok keyifli iki aktivite olan yemek yerken veya taranırken, uyanma süreçlerinde en çok aktif olan nöronlardır.

Dan, medulladaki GABAerjik nöronların, beynin evrimsel süreçte çok eski bir diğer bölümü ponstaki nöradrenerjik nöronlar gibi stres nöronlarının tam tersine etki ettiğini düşünüyor.

“Diğer araştırmacılar, koşarken aktif olan nöradrenerjik nöronların, yemek yerken veya taranırken pasif olduğunu buldular. Görünüşe göre sakinleşmişken ve huzurluyken, bu nöradrenerjik nöronlar kapanıyor ve medulladaki GABAerjik nöronlar açılıyor.” diye aktarıyor Dan.

Bu GABAerjik nöronlar, omurga kanalının tepesinde bulunan medullanın karın kısmından, beyin sapının ve hipotalamusun pek çok bölgesine yansır, böylece pek çok vücut fonksiyonunu etkileyebilirler. Bu bölgeler — düşünce ve mantığın merkezi beyin zarından daha ilkel — nefes almak gibi otomatik işlevler ve kasların kontrol merkezi olduğu kadar, duygular ve doğuştan davranışların da oturduğu bölgelerdir.

Optik Beyin Durumu Değişimi

Dan, Weber ve çalışma arkadaşları, medulladaki REM bağlantılı bu GABAerjik nöronları araştırmak içinoptogenetik denilen güçlü bir teknik kullandılar. Bu teknik, bir virüs sayesinde, özel nöron türlerine ışığa hassas iyon kanalları eklemeyi gerektiriyor. Araştırmacılar bu virüsü GABAerjik nöronlara yönlendirmek için, işaretçi proteinleri bu özel nöronlara taşıyan, genetik olarak düzenlenmiş bir fare hattı kullandılar. Bir kere eklendiğinde, beyne eklenmiş optik fiber üzerinden lazer ışığıyla uyarılan iyon kanalları, nöronların etkinleşmesini sağlayabiliyor. Alternatif olarak, GABAerjik nöronlara iyon pompası eklemek, lazer ışığı uyarımıyla bu nöronların aktivitesini kapatmalarına olanak sağladı.

Farelerin genetik olarak düzenlenmiş bu türünü kullanarak, araştırmacılar medulladaki bu nöronların aktivitesinin haritasını çıkardılar ve kısa periyotlarda nöronları aktifleştirme veya pasifleştirmenin, uyku ve uyanma davranışını nasıl etkilediğini kaydettiler.

Ayrıca aynı nöron grubunu etkisizleştirmek için ilaç kullandılar ve çabuk olmaması ve uzun sürmesine rağmen REM uykusunda azalma tespit ettiler, çünkü ilacın etki etmesi için yaklaşık yarım saat gerekti ve çok yavaş tükendi.

Ayrıca medulladaki bir başka nöron grubuna da ışığa duyarlı iyon kanalları eklediler: glutamat nörotransmiter salınımı yapan glutamaterjik nöronlar. Bu nöronları aktifleştirmek hayvanları kısa sürede uyandırdı, GABAerjik nöronları etkinleştirmenin tam tersi etki ederek.

Dan bu nöronlar üzerindeki çalışmalarını, sadece REM uykusunu etkileyecek şekilde değil, ayrıca NREM uykusunu da etkileyecek şekilde sürdürüyor.

Kaynak:

Bilimfili,
University of California – Berkeley. “Dreams turned off and on with a neural switch: Activating small group of neurons in medulla causes rapid transition to REM sleep.” ScienceDaily. ScienceDaily, 15 October 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151015120128.htm>.

Referans: Franz Weber, Shinjae Chung, Kevin T. Beier, Min Xu, Liqun Luo, Yang Dan. Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons.Nature, 2015; 526 (7573): 435 DOI: 10.1038/nature14979

25. Ocak 2016

Uyku Anında Bir Saniye Neden “Bir Yıl” Gibidir?

“Inception” filminde, rüyalar oldukça yavaş gerçekleşiyordu ve rüyadaki bir saatlik dilim gerçek dünyada yalnızca beş dakikaya denk geliyordu. Görünen o ki; Aristocu benzetimin aksine Oscar Wilde’nin dediği gibi; sanatın yaşamı taklit etmesinden çok, yaşam, sanatı taklit ediyordu.

Yeni yapılan bir araştırma, rüyaların zamanı çeşitli komplekslik ve uzunlukta çarpıttığı bulgusuna ulaştı. Yani yürümek, saymak ve hatta sıradan bir jimnastik rutini bile uyanık olduğumuz ana göre çok daha uzun sürüyor.

Araştırmacıların bulgularına göre; zamanın bu sıkışması bir görev boyunca tutarlı olarak görünüyor. Rüyadaki zaman, nasıl sıkıştığıyla uyumlu olarak gerçek zamanın bir yavaş çekimi gibi görünüyor,

Bulgular; rüyaların zaman aldığını ve basitçe uykunun son anında kurulmadığını doğruluyor. Araştırmalar; rüyaların üzerine çalışılması gereken bir alan olduğunu gösteriyor. Rüyaları kontrol etmeyi öğrenerek, insanlar, fiziksel bazı aktivitelerde yavaş çekimde deneme yapabilme şansına sahip olabilirler ve potansiyel olarak da uyanık olunan zamanlara kıyasla daha iyi bir sonuç elde edebilme durumunda olabilirler.

Rüya Zamanı

Rüyadaki zamanın nasıl işlediği sorusu aslında oldukça eski bir soru. 1861 yılında Fransız bir bilgin olan Alfred Maury, Fransız Devrimi‘ne dair uzun süreli bir rüya görüyordu ve rüya yatağının bir parçasının üzerine düşmesiyle sona erdi ve bu durum ona idam edildiğini düşündürdü. Uyanmasıyla birlikte, Maury; bütün rüyasını uyanmasına sebep olan anda beyni tarafından kurgulandığı şeklinde yorumladı, bu da neden başının kesildiği hissi ile rüyanın bittiğini açıklıyordu.

Uykunun REM aşamasının keşfi ve bunun rüya ile olan ilişkisi zamanla Maury’nin teorisinin büyük bir kısmını “yatağa gömdü.” 1950lerdeki araştırmalar; REM uykusu sırasında uyanan insanların ne kadar süredir rüya gördükleri iyi bir doğruluk oranıyla ifade edebildikleri bulgusuna ulaştı. Bu da; rüyaların gerçek zamana yaklaşılan bir anda görüldüğüne işaret ediyordu. Fakat, bizim uyku saatimizin tam olarak saptanıp saptanamaması ise aşılması gereken bir sorun olarak görülüyor.

Araştırma ekibi, atletlerin uyuyorken antrenman rutinlerini gerçekleştirip gerçekleştiremedikleri üzerine çalışırken uykudaki zaman problemi üzerine yoğunlaştılar. Tuhaf olanı şu ki; hayal, fiziksel bir tepki de oluşturuyor. Yani, eğer bir kişi bir topa vuruşunu ya da bir sahada koştuğunu resmederse, vücut da bu hayale eşlik ederek; kalp atışında ve nefes alış-verişlerde bir artış gösterir. Benzer şekilde, araştırma ekibi, insanların rüyada diz çöktüklerinde, kalp atışlarının ve solunumlarının hızlandığı bulgusuna ulaştılar.

Fakat, aynı zamanda da bu rüya egzersizlerini tamamlamak için denekler uyanıkken yaptıklarından %40 oranındadaha uzun süreye ihtiyaç duyuyorlardı. Araştırmacılar bunun nedenini merak ediyorlardı. Bu durum görevin fizikselliğine mi yoksa karmaşıklığına mı, yoksa uzunluğuna mı dayanıyordu?

Rüyaları Kontrol Etmek

Araştırma ekibi rüyalarındaki hareketlerini kontrol edebilen 21 insanı çalışmaya katılmaya davet ettiler. Katılımcıların her biri 2-3 gece boyunca uyku laboratuvarına gelerek, uykudayken göz sinyalleri ile araştırmacılarla iletişim kurmayı öğrendi.

Katılımcılardan 5 kişi; mental bir görev olan rüya anında 10’a, 20’ye ya da 30’a kadar sayma görevine sokuldular. Katılımcılardan 8 kişi ise; fiziksel bir uzunluk tamamlama görevi olan 10, 20 ya da 30 adım yürüme görevine sokuldu. Kalan son 8 kişi ise; daha karmaşık bir fiziksel görev olan; atlama ve yuvarlanmayı içeren bir jimnastik rutini görevine sokuldular.

Ekip; toplamda tamamlanan 21 rüyayı kayıt altına aldılar. Her durumda da, katılımcıların rüyada bu görevleri tamamlamaları gerçek hayatta tamamlama süresine kıyasla daha uzundu. Yürüme görevi; rüyada, gerçek hayattaki zamanından %52 daha uzun ve jimnastik görevi ise %23 daha uzundu. Sayma görevi ise; gerçek hayattaki zamanından %27 daha uzundu. Ancak sayma göreviyle yürüme görevi arasında istatistiksel anlamda bir farklılık içermiyor. Frontiers in Psychology ‘de yayımlanan araştırmada; ekip, bu durumu şöyle açıklıyor; sayma görevi ve sayma görevine katılan katılımcı sayısı zaten düşük seviyelerdeydi. Ve açık bir şekilde görülüyordu ki; bütün oranlarda da, rüyalar; görevin tipinden, karmaşıklığından ya da uzunluğundan bağımsız olarak daha yavaş gerçekleşiyordu

Rüyalar Neden Yavaş Çekimde İlerliyor?

Bu evrensel yavaş çekim durumu, zamanın rüyalarda neden değiştiği sorusunu açıklamayı güçleştiriyor.

Yani soru hala kafa karıştırmaya devam ediyor, ancak bazı tahmin ve olasılıklar da ortaya atılıyor. Bunlardan birisi; rüyaların, uyanık zamanlardaki hareketin gerektirdiği zaman kas hareketlerini gerçekleştirmediği için bu durumu da işlemek için beynin daha fazla mesai harcaması gerektiğiyle ilişkili olabileceği teorisi. Ya da, belki de uyku sırasında beyin; düşük beyin sıcaklığı ya da miskin beyin dalgalanması faktörlerinden kaynaklı daha yavaş kalıyor olabilir.

Bir başka gizemli durum ise; bu yavaş ama tutarlı rüya süresinin normal rüyalar için de geçerli olup olmadığı.

Ekip; kontrol edilen rüyaların, REM uyku ve bilinçli kontrolün bir toplamı olduğunu düşündüklerini, dolayısıyla da kontrol edilebilir rüyadan kontrol edilemez rüyaya geçişin olduğu bir yerin olması gerektiğini söylüyorlar.

Araştırmacılar; bazı çalışmaların rüyaları dışarıdan kontrol etmeyi denediklerini, örneğin; deneğin yüzüne sprey püskürterek bu püskürtmenin rüya ile birleştirilmesinin zaman aldığı bulgusuna ulaştıklarını belirtiyorlar.

Ancak ekip; belki de bu sorunun cevabını hiçbir zaman öğrenemeyeceğimizi, çünkü normal rüyada, rüya içeriğini manipüle etme şansına sahip olunmadığını söylüyor.

Araştırma Referansı: Erlacher, D., Schädlich, M., Stumbrys, T., & Schredl, M. (2013). Time for actions in lucid dreams: effects of task modality, length, and complexity.Frontiers in psychology, 4.
Kaynak: Bilimfili, Stephanie P. “Why A Second Can Seem Like A Year When You’re Asleep.” https://www.braindecoder.com/why-time-slows-in-dreams-1054668712.html