Japonya’daki Toyama Üniversitesi’nden araştırmacılar, uykunun hafıza işleme sürecindeki rolüne dair geleneksel görüşlere meydan okuyan yeni bulgulara ulaştı. Prof. Dr. Kaoru Inokuchi liderliğindeki ekip tarafından yapılan ve 28 Nisan 2025’te Nature Communications dergisinde yayınlanan çalışma, uykunun yalnızca geçmiş anıları pekiştirmekle kalmayıp, aynı zamanda beyni gelecekteki öğrenme deneyimlerine aktif olarak hazırladığını ortaya koydu. Bu çifte görev, hafızanın nasıl çalıştığına dair anlayışımızı derinleştiriyor.
Beyin Uyku Sırasında İki Paralel İşlem Yürütüyor
Araştırmacılar, fareler üzerinde yaptıkları deneylerde, canlı kalsiyum görüntüleme tekniği ile engram hücre (hafızayı fiziksel olarak kodlayan özelleşmiş nöron toplulukları) etiketlemesini birleştiren gelişmiş bir görüntüleme sistemi kullandılar. Bu yaklaşım sayesinde, öğrenme deneyimleri öncesinde, sırasında ve sonrasında, özellikle de öğrenme sonrası uyku periyotları da dahil olmak üzere, belirli nöron topluluklarının aktivitesini detaylı bir şekilde takip edebildiler. Elde edilen bulgular, öğrenme sonrası uyku sırasında beyinde iki paralel sürecin eş zamanlı olarak işlediğini gösterdi: Birincisi, daha önceki öğrenme deneyimini kodlamış olan mevcut engram hücreleri yeniden aktive oluyordu; bu durum, hafızanın pekiştirilmesi olarak bilinen süreci doğruluyordu. İkinci ve dikkat çekici bulgu ise, araştırmacıların ‘geleceğin engram hücreleri’ (engram-to-be cells) olarak adlandırdığı tamamen farklı bir nöron grubunun, öğrenme sonrası uyku sırasında giderek daha fazla eş zamanlı (senkronize) hale geldiğinin gözlemlenmesiydi.
‘Geleceğin Engram Hücreleri’ Yeni Öğrenmeye Zemin Hazırlıyor
Daha sonra yapılan takip deneylerinde, uyku sırasında senkronize hale gelen bu ‘geleceğin engram hücreleri’nin, bir sonraki yeni ve farklı öğrenme deneyimini kodlamada rol aldığı anlaşıldı. Yani beyin, bir bilgiyi pekiştirirken aynı anda bir sonraki bilgi için hazırlık yapıyordu. Prof. Inokuchi, bu durumu şöyle açıklıyor: “Geleceğin engram hücreleri, uyku sırasında mevcut engram hücreleriyle artan bir eş-aktivasyon (birlikte aktifleşme) gösterdi; bu durum, söz konusu etkileşimin yeni hafıza ağlarının şekillenmesine yardımcı olduğunu düşündürüyor.” Bu bulgu, beynin uyku esnasında pasif bir dinlenme durumunda olmadığını, aksine aktif olarak gelecekteki bilgiler için nöral altyapıyı hazırladığını gösteriyor.
Sinaptik Mekanizmalar Bu Süreçte Kritik Rol Oynuyor
Araştırma ekibi, ‘geleceğin engram hücreleri’nin nasıl ortaya çıktığını ve senkronize olduğunu anlamak için hipokampüs (beynin hafıza ile ilgili bölgesi) aktivitesini simüle eden bir sinir ağı modeli de geliştirdi. Model üzerinde yapılan analizler, uyku sırasında nöronlar arasındaki bağlantıların gücünü ayarlayan iki temel mekanizmanın, yani sinaptik depresyon ve sinaptik ölçeklemenin, ‘geleceğin engram hücreleri’nin oluşumu ve işlev kazanması için esas olduğunu ortaya koydu. Modelde bu sinaptik plastiklik (şekillenebilirlik) mekanizmaları devre dışı bırakıldığında, beynin gelecekteki öğrenme için hazırlık yapma yeteneğinin önemli ölçüde bozulduğu gözlendi.
Bulgular Eğitim ve Hafıza Tedavilerini Etkileyebilir
Bu çalışmanın sonuçları, öğrenme ve hafıza anlayışımız açısından önemli çıkarımlar sunuyor. Bulgular, öğrenme seansları arasındaki uykunun kalitesinin, sadece daha önce öğrenilen bilgileri ne kadar iyi hatırlayacağımızı değil, aynı zamanda yeni bilgileri ne kadar etkili bir şekilde öğrenebileceğimizi de doğrudan etkileyebileceğini gösteriyor. Bu durum, eğitim stratejilerini, bilişsel performansı artırma yöntemlerini ve Alzheimer gibi hafıza bozukluklarının tedavisine yönelik yaklaşımları potansiyel olarak etkileyebilir. Ayrıca, çalışma uyku bozukluklarının sadece hafızanın pekiştirilmesi üzerindeki olumsuz etkilerini değil, aynı zamanda beynin yeni öğrenme zorluklarına karşı hazırlığını da nasıl sekteye uğratabileceğini araştırmak için yeni ufuklar açıyor. Prof. Inokuchi, uyku sırasındaki beyin aktivitesini veya uyku düzenlerini manipüle ederek beynin gizli potansiyelini ortaya çıkarıp hafızayı güçlendirme yöntemlerinin bulunabileceğine inanıyor.
“Uyku Sadece Dinlenme Değildir” Vurgusu Yapıldı
Prof. Dr. Kaoru Inokuchi, çalışmanın önemini vurgulayarak, “İnsanların uykunun sadece dinlenmekten ibaret olmadığını anlamalarını istiyoruz; uyku, beynin bilgiyi işlemesinde hayati bir rol oynuyor,” diyor. Araştırmacı, bu bilincin yaygınlaşmasıyla birlikte herkesin uykuya daha fazla değer vermesini ve onu genel yaşam kalitelerini iyileştirmenin bir aracı olarak görmesini umduğunu belirtiyor. Çalışma, Japonya Bilimi Destekleme Derneği (JSPS) ve Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı (JST) gibi birçok kurum tarafından desteklenmiştir ve Nature Communications dergisinde yayınlanmıştır.
Uykunun Hafızadaki Çifte Görevi Ortaya Çıkarıldı: Geçmişi Pekiştirip Geleceğe Hazırlıyor yazısı ilk önce BeeTekno | Güncel Teknoloji Haberleri ve İncelemeler yayınlanmıştır.