Lyon Nörobilim Araştırma Merkezi, PSL Üniversitesi, McGill Üniversitesi, Jean-Monnet Saint-Etienne Üniversitesi ve çeşitli enstitülerdeki araştırmacılar, çok farklı türlerin beyin aktivitesini kaydetti. Çalışmada, infraslow ritmin sürüngenler, kuşlar, kemirgenler ve insanlar da dahil olmak üzere birçok türde ortak olduğu bulundu.
Uyku, memelilerden amfibilere, balıklardan böceklere kadar tüm hayvanların enerjilerini yenilemelerine ve hayatta kalmalarına katkıda bulunabilecek bilgileri pekiştirmelerine olanak tanıyan evrensel bir biyolojik durum olarak kabul ediliyor. Nörobilimciler ve zoologlar, hayvanların ve insanların uyurken beyin aktivitesini ölçerek uykunun biyolojik temellerini, hayati işlevlerini araştırıyor.
Sinir hücrelerinin birbirleriyle iletişim kurarken ürettikleri, “beyin ritimleri” olarak da bilinen kaydedilmiş elektriksel sinyaller, uyku sırasında neler olduğuna dair önemli veriler sağlıyor. Bu ritimlerden biri de “infraslow ritim”. Şimdiye kadar öncelikle memelilerde gözlemlenen infraslow ritim, “hızlı göz hareketi olmayan uyku” yani kısaca NREM uyku evresiyle ilişkilendirildi.
Uyku beş evrede gerçekleşir; uyanıklık, N1, N2, N3 ve REM. N1’den N3’e kadarki evreler NREM olarak kabul edilir ve her evrede giderek daha derin bir uyku gerçekleşir. Uykunun yaklaşık yüzde 75’i NREM evrelerinde geçer.
Farklı hayvanlarda aynı beyin ritmi
Araştırma ekibinin son on yılda derlediği geniş veri setine göre; sürüngenler, memeliler ve kuşlar infraslow ritim denen ortak bir beyin ritmini paylaşıyor. Nature Neuroscience dergisinde yayınlanan çalışmada, uyku sırasında hayvanların beyin ritimlerini incelemek için çeşitli örneklerin beyinlerine elektrotlar yerleştirildi. Elektrotlar, araştırmaya has tasarlanan cihaz aracılığıyla nöral aktivite ile ilişkili elektriksel sinyallerin tespitini sağladı.
Phys.org’a konuşan makalenin kıdemli yazarı Paul-Antoine Libourel’in açıklamasına göre, ekip, tasarladıkları cihazı penguenlerde beyin ritimlerini kaydetmek için kullanmıştı. Yeni araştırmada; leopar gekosu, tokay kertenkelesi, Sudan zırhlı kertenkelesi, Arjantin tegusu, panter bukalemunu, Mısır kaya agaması ve sakallı ejder olmak üzere farklı kertenkele türlerine odaklandılar.
Hayvanların beyin aktivitesinin yanı sıra göz hareketleri, kalp atış hızı, solunum hızı ve kas tonusu gibi fizyolojik sinyalleri de kaydedildi.
300 milyon yıllık işaret
Araştırmacıların iddiasına göre farklı türlerde aynı beyin ritminin gözlemlenmesi, incelenen türlerin bilinen en eski atasının yaşadığı döneme, yani en az 300 milyon yıl öncesine dayanan bir mekanizmanın varlığına işaret ediyor.
Libourel, ilgili beyin ritminin ne işe yaradığını şöyle anlatıyor:
“Infraslow ritim, daha önce memelilerde NREM uykusu sırasında tanımlanan bir ritme çok benziyor. Memelilerde bu ritmin, beyin ‘temizleme’ süreçlerinde, beyin omurilik sıvısı akışı yoluyla metabolik atıkların atılmasını kolaylaştırarak rol oynadığı öne sürüldü. Ayrıca, bu ritim uyanıklıkta dalgalanmalarla ilişkili olduğundan, uyku sırasında çevrenin periyodik olarak izlenmesine olanak tanıyan ve potansiyel olarak avlanma riskini azaltan adaptif bir mekanizmayı da temsil edebilir.”
Libourel ayrıca, “İnsanlarda REM uykusu, rüyalarla güçlü bir şekilde ilişkili. Bu, sürüngenlerin rüya görmediği anlamına gelmez; aksine, infraslow ritim gibi bazı ortak süreçlere sahip olmalarına rağmen, uyku durumlarının organizasyonunun memelilerden farklı olduğunu gösteriyor.” dedi. Araştırmacılar, kertenkeleler üzerinde çalışmalarını sürdürerek yeni kanıtlar elde etmeyi hedefliyor. Ayrıca amfibiler ve balıklar üzerinde de çalışmalar devam edecek.
Kaynak: Nature Neuroscience