Uykunun bilimsel tanımı şöyle yapılıyor: “Tekrar bilinçli hale (Bewusstsein) dönmenin mümkün olduğu, düzenli bir şekilde tekrarlanan bilinçsizlik durumu” [14]. Neden uyuyoruz sorusunun cevabına gelince; görünen odur ki, beyin, bilinçli haldeyken yapamadığı bazı şeyleri ancak bilincin olmadığı bir durumda yapabilmektedir. Bunlar ne midir? Beyin, daha önce (yani uyanık durumdayken) başlayan öğrenme sürecini ancak uyku halindeyken sonuna kadar götürebilmektedir, çünkü öğrenmek, sadece, gelen informasyonları değerlendirerek gerekli sonuçları (bir aksiyonpotansiyeli şeklinde) ortaya çıkarmak değildir. Aynı zamanda, öğrenilen bu bilgilerin, daha sonraki süreçlerde kullanılmak üzere, kayıt altına alınabilmesi de gereklidir. Yoksa, belirli bir anda öğrenilen şeyler kısa zamanda unutulur giderler. Öğrenilen bilgilerin kayıt altına alınması ise, bunları temsil eden sinaptik yapıların oluşturulmasıyla, ya da mevcut sinapsların daha da kuvvetli hale getirilmesiyle mümkündür. İşte beynin uykuya ihtiyacı burda ortaya çıkıyor. Uyku beyin için gereklidir, çünkü, uzun süre kalıcı olan sinapslar ancak uyku esnasında oluşabilirler.
Ama sadece bu da değil! Uyku esnasında kalıcı sinapslar oluşurken, beyinde dağınık halde bulunan biribiriyle ilişkili informasyonlar arasında yeni bağlantılar da ortaya çıkarlar. Bu şekilde, farkında olmadan öğrenmiş, yeni bilgilere sahip olmuş oluruz. “Sabah ola hayır ola”, ya da “bir olay hakkında karar vermek için onun üzerine en azından bir gece yatıp uyumak gerekir” sözleri bu gerçeği ifade ederler. Bütün test sonuçları da bunu kanıtlamaktadır. İsterseniz böyle bir deneyi kendi üzerinizde siz kendiniz bile yapabilirsiniz. Bütün gün öğrendiğiniz bir konuyu bir de ertesi gün düşünün tekrar. Mutlaka onun içinde yeni şeyler bulacaksınız. Ya da bazı noktaların kafanızda daha açık hale geldiğini göreceksiniz. Ertesi gün imtihana girecek çocukların iyi uyumaları bu yüzden önemlidir.81 Kısacası uyku, beyin için bir dinlenme, enerji toplama zamanı değil, tam tersine, bir inşaa, yeniden yapılanma durumudur.
Uyku, eksplizit bilgilerin öğrenildiği bilinçli-bilişsel öğrenme süreçleri açısından son derece önemlidir. Çünkü bu durumda, uyanık haldeyken öğrenilen şeyler, geçici olarak Hipokampus’ta toplandıkları için, bunların hafızada kalıcı sinapslarla temsil edilir hale gelmeleri ancak uykuda mümkün olur. Uyku durumunda, tekrar aktif hale getirilen bu geçici sinapslar, beyin kabuğunda bilgilerin depo edildiği hafıza sistemleriyle Hipokampus arasında kurulan nöronal köprü sayesinde, beyin kabuğundaki uzun süre kalıcı oldukları yerlerine nakledilirler. Ama bu işlem, sadece, basit bir şekilde beyin kabuğunda yeni sinapsların oluşturulması işlemi değildir. Yeni sinapslar eskiden beri varolanların üzerine kuruldukları için, önce, eskiden beri varolan sinapslarla yeni informasyonlar arasındaki ilişkiler araştırılır. Sonra da, bu araştırmanın (değerlendirmenin) sonuçlarını temsil eden yeni sinapslar mevcut olanların üzerine kurulurlar (ya da tabi bu iş eski sinapslar daha da kuvvetlendirilerek yapılır). Burada altı çizilmesi gereken nokta şudur: Bütün bu işlemler yapılırken, sadece, yeni üretilen bilgiler uzun süreli olarak kayıt altına alınıyor olmakla kalmazlar, aynı zamanda, ortaya çıkan yeni bağlantılar sayesinde yeni ek bilgiler de üretilmiş olurlar.
Ama uyku sadece, eksplizit bilgilerin öğrenildiği süreçler için gerekli değildir, o, aynı zamanda bilinç dışı-implizit-bilgilerin öğrenildiği süreçler için de, bu süreçler esnasında oluşan sinapsların kalıcı hale gelmeleri ve bu arada yeni bağlantıların ortaya çıkabilmesi için de önemlidir. Çeşitli denekler üzerinde yapılan araştırmalar, belirli becerilerin öğrenildiği (procedural) süreçlerde, öğrenme seansları arasında uyuyan deneklerin diğerlerinden daha iyi öğrendiklerini göstermiştir. Örneğin, bisiklete binmek, on parmakla daktilo yazmak gibi becerileri, bir an önce öğreneyim diyerek, hiç ara vermeden çalışmayla daha hızlı bir şekilde öğrenemezsiniz! Bunun için, öğrenme seansları arasında mutlaka uyumanız da gereklidir. Bu da öğrenme sürecinin bir parçasıdır. Çünkü siz uyurken kurulan yeni bağlantılar sayesinde ertesi gün alıştırmalara daha iyi başlarsınız. Fareler üzerinde yapılan deney sonuçları da bunu kanıtlamaktadır. Belirli öğrenme süreçleri sonunda uyumalarına olanak verilmeyen farelerin öğrendikleri şeyleri hafızalarında tutamadıkları tesbit edilmiştir [14].
Bu konuya ilâve edilmesi gereken diğer bir diğer nokta da, Cortisol ve Acetylcolin’in rolüyle ilgilidir. Daha sonra göreceğimiz gibi, Cortisol’un başka bir adı da “stres hormonu”dur. Acetylcolin ise, daha çok hareketlerin gerçekleşmesinde rol alan bir nörotransmitterdir. Ancak, her ikisinin de ortak yanı, bunların organizma aktif haldeyken salgılanıyor olmalarıdır. Nitekim, organizmanın biyolojik saatine (circadian) göre uykuya geçildiği an, Cortisol seviyesinin en düşük olduğu andır. Tam o anda, bir şekilde, vücuda Cortisol verilirse uykunun kaçtığı görülmüştür. Aslında bunu siz kendiniz de deneyebilirsiniz. Örneğin, tam uykuya geçeceğiniz anda kafanıza bir problemi takar da onu çözmeye kalkarsanız uyuyamazsınız! Çünkü o an, organizma, söz konusu problemi çözmek için Cortisol salgılamakta, kendini bu işe hazır hale getirmektedir [13,17].
Zaten, bugün artık uykuyla öğrenme süreci arasındaki ilişki tartışılmıyor bile. Bu çok açık, deneysel olarak kanıtlanmış, bilimsel bir gerçek olarak kabul ediliyor. Ama, beynin yeni sinapsları oluşturabilmek, ya da mevcut sinapslar arasında ilişkiler kurarak, bunlar üzerinde değişiklikler yapabilmek, bazı sinapsları kuvvetlendirerek, bazılarını da zayıflatmak için neden uykuya ihtiyacı olduğu sorusu halâ gündemde ve tartışılıyor. Biz de, tartışmaya katılabilmek için, bir sinaps nasıl oluşuyordu tekrar oraya dönelim:
Yeni sinapsların nasıl oluştuğunu daha önce görmüştük. Şu an ele aldığımız konu açısından önemli olan bazı noktaları şöyle özetleyebiliriz: Presinaptik nöron tarafından salgılanan nörotransmitter (örneğin Glutamat) postsinaptik nöronun hücre zarında bulunan NMDA alıcıları tarafından alınınca, bu, normal koşullarda Magnezyum iyonları tarafından kapalı tutulan NMDA kanallarının açılmasına neden oluyor, açılan bu kanallardan da içeriye Calsium iyonları dolmaya başlıyordu. Bu arada, bazı enzimlerin (Kinasen) aktif hale gelmesine neden olan bu süreçte, bazı proteinler fosfatlanırken (Phosphatgruppen anhängen), alıcılar da daha aktif hale getiriliyordu. Daha sonra, biribirine bağlı olarak ortaya çıkan çeşitli kimyasal süreçlerin olayı genlere kadar taşımasıyla RP ler de (regulatorische Proteinen- örneğin CREB-) aktif hale geliyorlar, buna bağlı olarak da tabi gen açılım faaliyeti başlıyor, mevcut duruma uygun, onu kayıt altına alacak yeni bir sinapsın oluşturulması için özel proteinler üretiliyordu.
İşte bütün mesele burada! Problem, uyanık haldeyken gelen yeni informasyonların bu süreci engelliyor olmalarından kaynaklanıyor. Yeni bir sinapsın oluşturulması için, başka dış etkilere maruz kalmadan genlerin belirli proteinleri üretebilmeleri gerekiyor. Her sinapsın belirli bir bilgiyi kayıt altına alan özgül bir yapı olduğunu, bu sinapsları inşa eden proteinlerin de, sadece bu iş için üretilen özel proteinler olduklarını düşünürseniz olay bütün açıklığıyla çıkar ortaya. Ama biz gene de, olayı daha anlaşılır hale getirebilmek için, belirli bir sinapsa bir informasyonun (buna 1 nolu informasyon diyelim) geldiğini düşünüyoruz ve onu takip ederek, onunla birlikte sinapsın içinde ilerlemek istiyoruz:
Bu informasyon önce presinaptik hücreyi aktif hale getirir ve buradan belirli bir miktar Glutamat salgılanmasına neden olur. Bu da gidip postsinaptik hücreyi, buradaki alıcıları (bu arada NMDA alıcılarını da) aktif hale getirir. Ve yeni bir sinapsın oluşması için bu hücrenin içinde yukarda ele aldığımız gen açılım faaliyetleri başlar. Ancak, tam o sırada, aynı sinapsa, az öncekine benzer başka bir informasyonun daha geldiğini düşünürsek (çünkü, biribirlerine benzeyen informasyonlar aynı sinapsa gelirler), bu da gene aynı şekilde postsinaptik hücreyi etkileyecek ve burada genetik faaliyete neden olacaktır. Bir, iki, üç derken, biribirinin ardı sıra gelen informasyonların hepsinin de aynı hücrenin içinde farklı genetik faaliyetlere neden olduklarını düşününüz! İşte, beyne sürekli informasyon akışının sonucu budur. Böyle bir durumda herşey biribirine girerdi ve beyin hiçbir şeyi doğru dürüst öğrenemezdi. Çünkü, bu aşamada, üretilen bilgiler henüz daha kalıcı sinapslarla temsil edilir hale gelmemişlerdir (sinapslar ancak genetik faaliyete bağlı olarak üretilen proteinler tarafından oluştururlar). Bu aşamada bilgiler fosforlandıkları için hücre içinde aktif hale gelen belirli miktardaki Calcium iyonlarıyla ve enzimlerle, bunların içinde bulunduğu çeşitli kimyasal süreçlerle temsil olunmaktadır. Bu nedenle, üstüste gelen informasyonların neden olacağı Calcium-enzim yoğunluğu ile kimyasal reaksiyon karmaşası hücre içinde trafiğin altüst olmasına, biribirine geçmesine neden olur. Her informasyon belirli bir miktar Calcium-enzim üretimine ve kimyasal etkinliklere neden olacağından, bunlar hücre içinde biribirlerine karışırlar ve belirli informasyonları temsil yeteneklerini kaybederler. İşte uyku, yani beyne yeni informasyon akışının durdurulması, tam bu noktada gereklidir. Nöronların (ve tabi bu nöronların içindeki genlerin) informasyonları işleyerek, bunlara uygun sinapsları inşa edecek proteinleri üretebilmeleri için belirli bir faaliyet kapasiteleri vardır. Bu kapasitenin üzerindeki yoğunluk onların çalışmalarını felce uğratır.
Bir binanın inşaası için mimarın bir plan çizdiğini ve mühendislerin de bu planı uygulamaya çalıştıklarını düşünelim. Ama tam bu arada, yani tam inşaat başlamışken, mal sahibinin isteği doğrultusunda mimardan üstüste yeni ek planlar gelmeye başlasın! Diyelim ki, bina önce üç katlı olacakken, daha sonra bu dört kata çıkarılmış olsun. Kapılar ve pencereler, önce belirli bir biçimde ve yerdeyken, daha sonra bunların şekillerinde ve yerlerinde değişiklikler yapılsın ve bu sürecin hiç sonu gelmesin! Böyle bir binanın inşası mümkün müdür? Sürekli yeni bir planla inşaat alanına gelen bir mühendis, ve herbiri başka birşey yapmak isteyen işçilerden oluşan bir kadro düşününüz, orada kaos olur ve hiçbir şey yapılamaz. Sonunda da herkes dağılır evine gider! Aslında, aynı binaya ilişkin sürekli yeni ilave isteklerle gelen bir müşterinin bütün bu isteklerine uygun bir plan çizmek de mümkün değildir. Çünkü, örneğin belirli bir kapıya ilişkin bir planın ortaya çıkabilmesi için, bu konuda sınırları belirli bir informasyonun olması gerekir82. Aynı kapıya ilişkin olarak sürekli yeni informasyonlar geliyorsa eğer, bu durumda mimarın yapacağı birşey kalmaz. Ne yapacağını şaşıran mimar, sonunda, kafayı üşütmemek için elindeki kâğıdı kalemi atar bir yana ve bürosunun kapısına bir kilit asarak dinlenmeye çekilir! İşte uyku bunun için gereklidir.
Uyku, organizmanın (ve beynin) bir durumdan başka bir duruma geçiş aralığında ortaya çıkan izafi denge halidir. Eskinin içinde oluşan yeninin kendi sınırlarını çizerek doğuşunu temsil eder. Çünkü, eskinin-var olanın içinde oluşan yeni, ancak uyku haliyle birliktedir ki kendi üst yapısını oluşturarak varlığını ortaya koyabilir. Bir yerde, inkârın inkârıdır uyku. Her seferinde, uyku haliyle birlikte oluşan yeni bir durum, sabah olupta uyandığımız zaman, yeni gelen informasyonlarla birlikte kendini inkâr sürecine başlar. Bütün gün boyunca mevcut yapının içinde oluşan yeni bilgiler, ancak gece olupta uyku haline geçildiği zaman gerçekleşme, kendine özgü maddi bir yapıyla temsil edilme olanağını bulurlar; ve ancak o zaman eskinin-varolanın- içinden doğmuş olurlar. Bu nedenle, her sabah yeni bir kimlikle uyanırız, yeniden doğarız. Bu, bizim isteğimize bağlı olmayan bir süreçtir. Eğer, uyanık olduğumuz zamanları, yeni bir duruma geçmek için devrimci bir değişim-oluşum süreci olarak değerlendirirsek, uyku hali de bu değişimin kendini ifade etme olanağını bulduğu bir yeniden doğuştur.