Alaska Fairbanks ve Stanford Üniversitesinden araştırmacılar, Alaska’daki Arktik Biyoloji Enstitüsü’nde yer alan özel inlerde Amerikan siyah ayılarının kış uykusu dönemindeki beyin aktivitelerini inceledi. 5 yıllık veri birikimine dayanan çalışma 5 Ağustos 2026’da PLOS One dergisinde yayınlandı. Ayılara nakledilen telemetri cihazları vasıtasıyla beyin, göz ve kas sinyalleri kaydedilerek yapay zeka algoritmalarıyla analiz edildi. Veriler, ayıların kış uykusundayken sürelerinin yüzde 34,6’sında uyanık kaldıklarını ve kışın yaza kıyasla iki kat daha fazla uyuduklarını gösterdi.
Beş yıldan fazla bir süre boyunca toplam 16 ayıdan, cerrahi yöntemlerle yerleştirilen gelişmiş telemetri cihazları aracılığıyla veriler toplandı. Bu cihazlar beyin dalgalarını (EEG), göz hareketlerini (EOG) ve kas aktivitelerini (EMG) kaydederek ayıların fizyolojik değişimlerini saniye saniye izledi.
Araştırmacılar, veri setini hatasız bir şekilde inceleyebilmek için gelişmiş yapay zeka ve makine öğrenimi sistemlerinden yararlandı. Süreçte, Oxford Üniversitesinin geliştirdiği olasılıksal sınıflandırıcı Somnotate ile Melbourne Üniversitesi çıkışlı Somnivore yazılımları karşılaştırmalı olarak kullanıldı. Genel bir model oluşturmak için çok sayıda günlük kaydı işleyen Somnotate’e karşın Somnivore, analiz edilen her dosyanın küçük bir bölümünü öğrenerek ilerleyen destekli bir yapı sundu. Teknolojik çözümler, biyolojik verilerin elle incelenmesindeki zaman kaybını önlemek ve analiz sürecini kolaylaştırmak amacıyla tercih edildi.
Ayıların inlerindeki hareketlerini kısıtlamamak için vücutlarına yerleştirilen kablosuz takip sistemleri (biyotelemetri) kullanıldı. Teknoloji sayesinde ayılar serbestçe hareket ederken kesintisiz veri akışı sağlandı. Çalışmada beyin dalgalarını net haliyle kaydedebilmek için elektrot görevi gören küçük paslanmaz çelik vidalar kafatasına yerleştirildi. Beyin aktivitesini ve uyku evrelerini ölçen EEG, rüya görülen REM uykusunu göz hareketlerinden tespit eden EOG ve omuz (deltoid) kasındaki gevşemeleri ölçen EMG sistemleri bir arada kullanıldı. Sistem, ayıların kış uykusu boyunca sergilediği nörolojik aktivitelerin detaylı bir haritasını çıkarmak amacıyla kuruldu.
Yapay zeka sistemleri, kış uykusundaki verileri analiz ederken yüzde 92 ile yüzde 93,6 arasında değişen bir doğrulukla çalışıyor. Sonuçlar, uzmanların kendi aralarındaki yüzde 94,5’lik değerlendirme tutarlılığına oldukça yakın bir seviyede yer alıyor. Ancak yazılım, ayıların daha hareketli olduğu ve sinyallerin karıştığı yaz dönemi kayıtlarını ayırt etmekte zorlanıyor. Yapay zekanın, özellikle rüya görülen REM uykusuna geçiş anlarındaki kısa süreli uyanıklıkları bazen hatalı algıladığı görülüyor.
Uyuyor gibi görünüyor
Bulgular, ayıların kış uykusu boyunca günün yaklaşık yüzde 65’ini uykuda geçirdiğini gösteriyor. Geriye kalan yüzde 34,6’lık dilimde ayılar dışarıdan tamamen uyuyor gibi görünseler de beyin dalgaları uyanık olduklarını doğrulayan sessiz uyanıklık evresinde kalıyor.
Fizyolojik açıdan bakıldığında ayıların metabolizma hızları, vücut ısıları sadece 5-8 derece düşmesine rağmen yüzde oranında azalıyor. Bu durum, yalnızca sıcaklık düşüşüyle derin bir biyolojik baskılanmaya işaret ediyor. Ayılar aylar boyunca neredeyse hiç hareket etmeden bu düşük metabolik hızda kalsalar da kemik ve kas dokularında bir erime veya kayıp meydana gelmiyor. Bu koruma kalkanı, ayıların kış uykusu sürecini uykunun iyileştirici gücüyle birleştirdiğini gösteriyor.
Ayıların doku kaybı yaşamadan metabolizmalarını yavaşlatabilmesi, sağlık ve uzun süreli uzay görevleri için biyolojik bir model sunuyor. Araştırmacılar, bu geniş veri havuzunun tam analizinin tamamlanmasıyla uyku ihtiyacının ve beyin fonksiyonlarının korunmasının ardındaki mekanizmanın anlaşılacağını öngörüyor.
Kaynak: PLOS One