Kategoriler
Bilim & İnsan

Neden uyuyoruz? Uykunun bilimsel açıklaması

Hayatımızın üçte birini uykuda geçiriyoruz ve çoğumuzun gözlerimizi kapattıktan sonra ne olduğuna dair hiçbir fikri yok. Ancak merak etmeyin çünkü bilim adamlarının da uykuya dair hala bilmediği çok şey var. Uyku, insanların ve diğer hayvanların uyguladığı en önemli davranış olabilir. İnsanlar ömürlerinin 26 yılını uyuyarak ve 7 yılını uyumaya çalışarak geçiriyor. Peki neden uyuyoruz? Uykunun nasıl gerçekleştiğine ve evrimsel kökenine göz atalım.

Nasıl uyuyoruz?

Hormon varlığını algılayan sinir hücreleri.
Hormon varlığını algılayan sinir hücreleri.

Uyurken pek bir iş yapmıyormuşuz gibi görünebilir ancak sinirbilime göre durum farklı. İnsan uyku düzeni beyindeki iki karşıt kimyasal ve elektriksel sinyal ağı tarafından kontrol ediliyor. Uyanma saatinde beynin derinliklerinde salgılanan nörotransmiterler serebral korteksi uyanık tutar ve bilinci getirir. Ancak nöronlar gün boyunca ATP'yi parçalayarak enerji ürettikçe yan ürün olarak adenosin birikir ve adenosin hipotalamusun yakınındaki uyku kontrol nöronlarını aktive eder. Burası beynin merkezindeki özel bir bölge ve ana biyolojik saatimizi oluşturuyor.

Retinamızdaki ışığa duyarlı hücreler ışıkla aldıkları sinyalleri bu beyin bölgesinin derinliklerine iletir ve nöronlarımız Dünya'nın 24 saatlik gündüz ve gece döngüsüyle senkronize hale gelirler. Bu sirkadiyen ritim ne zaman uykulu veya uyanık hissedeceğimizi belirliyor. Dünya karardığında bu ritim epifiz bezine kan dolaşımındaki melatonin hormonunu artırmasını söylüyor yani bir çeşit kimyasal ninni gibidir. Melatonin arttığında yorgunluk hissi başlar ve vücut ısısı düşer. Bu ısı kaybı birçok insanın neden ayaklarını yorgandan çıkararak uyuduğunu da açıklar. Tüm bu nörokimya bedenimize tek bir net mesaj gönderiyor: Hava karardığında uyu.

Eskiden uyku nasıldı?

Bugün insanoğlu artık doğanın saatine bağlı olmak zorunda değil. Yapay ışık uyku döngümüz üzerinde önemli etkiye sahip. Geceleri parlak ışığa maruz kaldığımızda beynimiz güneşin hala parladığını düşünmeye devam ediyor. Bundan yalnızca birkaç yüz yıl önce insanlar 19:00 gibi güneş battıktan hemen sonra uykuya dalar, 6 saat kadar uyuklar ve gece yarısı dolayında uyanıp 2,5 saat kadar okuma, çalışma veya başka işler yaptıktan sonra sabaha dek 4 saat uyurdu. Modern deneyler, insanlar eğer yapay ışıktan uzak tutulursa vücutlarının bu iki bölümlü uyku düzenine geri döneceğini gösteriyor. Ancak çoğumuz bütün gece uyumak konusunda ısrarımızı sürdürüyoruz.

Peki uyku neden var?

uykusuz kalmak

Yeterince uzun süre uykusuz bırakılan hayvanların nöbet geçirdiği ve yorgunluktan ölebildiği bilinir ve insan geninin %15'i sirkadiyen ritimle ilişkilidir. Yine de vücudumuzun neden uykuya ihtiyacı olduğuna dair henüz fikir birliği yok. Geceleri daha az aktif olduğumuz gayet açık ancak uyurken yalnızca 100 daha az kalori yakmamız pek bir enerji tasarrufu getirmiyor. Daha çok zaman kaybı sağlıyor. Biz düşler evrenindeyken vücudumuz pek çok hücresel onarım, protein sentezi ve genel biyolojik bakım yapar ancak bu işlevleri uyanıkken de yapıyoruz.

İnsanların ve de hayvanların neden uyuduğuna dair bir teoriye göre vücudumuz uykuda geçirdiği zamanda tüm nöroçöpleri temizliyor ve nöronlarımız ile beyin hücrelerimizde biriken atık ürünleri ortadan kaldırıyor. Beynimizdeki prefrontal korteks gibi karar verme bölgeleri biz uyanıkken asla çalışmayı bırakmaz. Örneğin şimdi bir şey düşünmeyi bırakmaya çalışın. Düşünmemeyi düşündüğünüzü fark edeceksiniz. Yani prefrontal korteks asla durmaz.

Uyku, beyindeki bu bölgenin dinlendiği tek zaman gibi görünüyor. Uykunun en büyük yararı bilgiyi işlemek, gün boyunca biriken anıları birleştirmek ve beynin daha iyi düşünmesi için gerekli olan tüm yeniden kablolamayı sağlamak olabilir. Uykusuz insanların yeni görevleri öğrenme ve yeni bilgileri işleme performansları düşüyor ve tam aksine iyi bir gece uykusu bizi daha yaratıcı kılıyor ve daha önce görmediğimiz yeni sorunlara çözümler bulmamızı sağlıyor.

Uyku nasıl ortaya çıktı?

Uykuya dair belki de en büyük gizemlerden biri uykunun başta nasıl ortaya çıktığıdır. Uyuklayan hayvanlar yırtıcılara daha kolay hedef olduğuna göre evrim buna daha iyi bir yol bulabilirdi diye düşünebilirsiniz. Ancak uyku ihtiyacını gidermenin başka bir yolu yok. Yine de uykunun verdiği rahatsızlıkla başa çıkmada ilginç yollar geliştiren hayvanlar yok değil: Yunuslar boğulmadan uyuyamayacağı için her seferinde beyinlerinin yalnız yarısını kapatıyor ve vücudunun hala uyanık olan yarısını kullanarak yüzmeye devam ediyorlar. Yavru yunusların bu numarayı öğrenmesi zaman aldığından ebeveynleri onları uyurlarken sırtlarında taşır.

Uyku veya benzeri dinlenme kalıpları hayvanlar aleminde o denli yaygın ki eski bir kökene sahip oldukları açık. Buna dair bir ipucu okyanusta yaşayan küçük bir solucan olan Platynereis dumerilii'den gelir. Bu solucanlar her gece beslenmek için okyanusun yüzeyine yakın bir yerde toplanıyor ve her gün ışıktan ve yırtıcılardan kaçınmak için derinlere iniyorlar. Bu solucanların sırtlarında tıpkı gözlerimizdeki gibi gün ışığını algılayan özel hücreler var. Karanlık olduğunda bu hücreler tıpkı beynimizdeki gibi melatonin üretimini tetikliyor. Melatonin biriktikçe vücutlarındaki minik tüyler kalp gibi atmayı bırakıyor ve solucanlar tam güneş doğarken batmaya başlıyor. Zamanla melatonin kaybolduğunda tüyler tekrar atmaya başlıyor ve tekrar yüzeye çıkıyorlar. İnsanın bu küçük solucanla son ortak atası 700 milyon yıl önceydi. Yani uyku denilen özelliği o noktada miras almış görünüyoruz.


Referanslar:

  1. https://bigthink.com/health/why-we-sleep/
  2. https://www.dreams.co.uk/sleep-matters-club/your-life-in-numbers-infographic
  3. https://www.sleepfoundation.org/how-sleep-works/why-do-we-need-sleep

Yazar Berkay Alpkunt

Bilim ve doğa tarihi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları arasında popüler teknoloji ve coğrafya yer alıyor. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarına ilgilidir.

Arşivi görüntüle