İki farklı uyku aşaması öğrenmede hayati ve tamamlayıcı roller oynar gibi görünmektedir: bir aşama genel performansı arttırırken, diğeri önceki gün öğrendiklerimizi dengeler.
Bilim adamları uzun zamandır iyi bir gece uykusunun işe yaradığını yeni beceriler öğrenme yeteneğimiz için harikalar yarattığını biliyorlardı.
Daha az belirgin olan, farklı uyku aşamalarının rolüdür. Özellikle, en çok rüya görüldüğü hızlı göz hareketi (REM) uykusunun ve çoğunlukla rüyasız olan REM olmayan uykunun göreceli katkıları hakkında tartışmalar olmuştur.
Şimdi, Providence, RI’deki Brown Üniversitesi’nde Bilişsel, Dilsel ve Psikolojik Bilimler Bölümü psikologları tarafından yapılan bir araştırma, tartışmanın çözülmesine yardımcı olabilecek önemli ipuçları sunmaktadır.
Görsel öğrenmeye odaklanan deneyleri, yeni beceriler öğrenmek için bir aşamadan diğerine göre daha önemli olduğunu, hem temel hem de tamamlayıcı nörokimyasal işleme rolleri oynadığını düşündürmektedir.
REM olmayan uyku, esnekliği geri yükleyerek yeni edinilen becerilerimizi artırırken, REM uykusunun bu gelişmeleri stabilize ettiğini ve sonraki öğrenme ile bunların üzerine yazılmasını engellediğini bulmuşlardır.
Brown’un Bilişsel, Dilbilimsel ve Psikolojik Bilimler profesörü Yuka Sasaki, “Bu, insanların hem REM dışı uykunun hem de REM uykusunun öğrenme için önemli olduğunu anlamalarına yardımcı olduğunu umuyorum” diyor.
Çoğu REM uykusu, uykunun son saatlerinde gerçekleşir, bu nedenle bulgu, bu sonraki aşamaları kısaltmamanın önemini güçlendirir.
“İnsanlar gece uyuduğunda, birçok uyku döngüsü vardır. REM uykusu en az üç, dört, beş kez ve özellikle gecenin ilerleyen saatlerinde ortaya çıkar. Daha sağlam hatırlamamıza yardımcı olmak için çok sayıda REM uykusu almak istiyoruz, bu yüzden uykumuzu kısaltmamalıyız. ”
– Prof. Yuka Sasaki
Araştırma Nature Neuroscience dergisinde yayınlandı .
Psikologlar daha önce öğrenme için uykunun iki ayrı faydasını tanımlamışlardır.
“Çevrimdışı performans kazancı” olarak adlandırdıkları ilk fayda, uykudan önce edinilen öğrenmenin herhangi bir ek eğitim almadan uykudan sonra artırılması anlamına gelir.
“Müdahaleye dayanıklılık” olarak adlandırılan ikinci fayda, uykudan önce öğrenilen becerileri uyandıktan sonraki öğrenmeyle bozulmaya veya üzerine yazılmaya karşı korur.
Her iki avantajdan da yararlanmak için, esneklik ve istikrar arasında bir denge vardır.
Gün boyunca öğrenme, sinir hücreleri arasındaki elektrik bağlantıları olan yeni sinapsların oluşturulmasını ve tekrarlanan kullanım yoluyla mevcut sinapsların güçlendirilmesini içerir.
Biz uyurken, beyin daha verimli çalışmak için operasyonlarını kolaylaştırıyor gibi görünüyor. Bir göre lider hipotez , bu gün boyunca güçlendirilmiştir sinaps yeniden aktive ederek yapar ve sonra gelişigüzel ‘downscales’ ya da hepsini zayıflatır.
Bu, genel performansı artırmak için beynin yerel bağlantılarına ve daha geniş ağlarına esnekliği veya plastisiteyi geri kazandırır.
Aynı zamanda, uyku sırasında, beyin, önceki gün öğrenilenlerin yeni öğrenme deneyimleriyle ortadan kaldırılmasını önlemek için anahtar sinapsları stabilize etmelidir.
Bu süreçlerin her birinin uyku sırasında ne zaman meydana geldiğini araştırmak için, bilim adamları gönüllülere standart bir görsel öğrenme görevi verdi. Bu, harfleri ve ekranda açılan satırların iki farklı görevde tanımlanmasını içeriyordu: biri uykudan önce ve biri uykudan sonra.
Harfler ve çizgiler, bir gönüllü grubu için yatay bir çizginin sabit bir arka planı ve başka bir grup için dikey çizgilerle gösterildi.
Daha sonra katılımcıların kafaları bir MRI tarayıcısının içinde 90 dakika uyumasına izin verildi.
Uyandıktan sonra, aynı görevi yerine getirmeden önce tamamen uyanmaları için 30 dakika verildi, ancak arka plan çizgilerinin ters yönü.
Önceki araştırmalar, arka plan çizgilerinin yönünü değiştirmenin, bu öğrenme görevindeki performans kazanımlarını engellediğini göstermiştir.
Üçüncü bir gönüllü grubuna uykudan önce veya sonra herhangi bir öğrenme görevi verilmedi.
Araştırmacılar, farklı uyku aşamalarına girdiklerini tespit etmek için deneklerin göz kapaklarına ve kafa derilerine yapıştırılmış elektrotlar kullandılar.
Ayrıca beyinlerinin görsel bilgileri işleyen kısımlarında iki nörotransmiterin (glutamat ve gama aminobutirik asit (GABA)) nispi konsantrasyonlarını ölçmek için manyetik rezonans spektroskopisi adı verilen bir teknik kullandılar.
Glutamat beyindeki uyarıcı sinyalleri iletirken, GABA inhibitör sinyalleri iletir. Nörobilimciler, glutamat konsantrasyonlarının GABA’ya göre yüksek olduğunda, nöral plastisitede bir artışı yansıttığına, aksine bunun stabilizasyonda bir artışa işaret ettiğine inanmaktadır.