İnsanlar neden hayatlarının üçte birini uykuda geçiriyor?

Araştırmacılar artık uyku ve uyku bozukluklarının beyin performansını, yaşlanmayı ve çeşitli beyin bozukluklarını nasıl etkilediğini açıklayabilir.

İnsanlar neden hayatlarının üçte birini uykuda geçiriyor?
İnsanlar neden hayatlarının üçte birini uykuda geçiriyor?

Bu yazımızda neden uyuduğumuzu, uyumanın neden gerekli olduğunu inceleyeceğiz.

Araştırmacılar artık uyku ve uyku bozukluklarının beyin performansını, yaşlanmayı ve çeşitli beyin bozukluklarını nasıl etkilediğini açıklayabileceğine inandıkları yeni ve beklenmeyen bir uyku fonksiyonu ortaya koyuyor.

Canlı zebra balıklarında 3B hızlandırılmış görüntüleme tekniklerini kullanarak, tek bir kromozom çözünürlüğünde uykuyu tanımlamayı başardılar ve bir tek nöronların bakım yapmak için uykuya ihtiyaç duyduğunu gösterdiler.

Hayvanlar neden uyur? İnsanlar neden hayatlarının üçte bir zamanını uyurken boşa harcıyorlar?

Evrim boyunca uyku, sinekler, solucanlar ve hatta denizanası gibi omurgasızlar da dahil olmak üzere sinir sistemine sahip tüm organizmalar için evrensel ve zorunlu kalmıştır.

Ancak hayvanların uyuma nedeni – avcıların sürekli tehdidine rağmen – hala bir gizem saklıyor ve yaşam bilimlerindeki en büyük cevaplanmamış sorular arasında yer alıyor.

Hayvanların uyuma nedeni – avcıların sürekli tehdidine rağmen – hala bir gizem saklıyor ve yaşam bilimlerindeki en büyük cevaplanmamış sorular arasında yer alıyor.

Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmada, İsrail’deki Bar-Ilan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, uyku ve uyku bozukluklarının beyin performansını, yaşlanmayı ve çeşitli beyin bozukluklarını nasıl etkilediğini açıklayabileceklerine inandıkları, yeni ve beklenmedik bir uyku fonksiyonu ortaya koyuyor.

Canlı zebra balıklarında 3B hızlandırılmış görüntüleme tekniklerini kullanan araştırmacılar, uykuyu tek bir kromozom çözünürlüğünde tanımlayabildiler ve ilk kez, tek nöronların nükleer bakım için uykuya ihtiyaç duyduklarını gösterdiler.

DNA hasarı radyasyon, oksidatif stres ve hatta nöronal aktivite gibi birçok işlemden kaynaklanabilir. Her hücrede bulunan DNA tamir sistemleri bu hasarı düzeltir. Mevcut çalışma, uyanıklık sırasında, kromozom dinamikleri düşük olduğunda, DNA hasarının sürekli biriktiğini ve güvensiz seviyelere ulaştığını göstermektedir.

Uykunun rolü, kromozom dinamiklerini arttırmak ve her bir nörondaki DNA hasarı seviyelerini normalleştirmektir. Görünüşe göre, bu DNA bakım işlemi, çevrimiçi uyanıklık döneminde yeterince verimli değildir ve gerçekleşmesi için beyne indirgenmiş çevrimdışı bir uyku süresi gerektirir.

Çalışmaya önderlik eden Bar-Ilan Üniversitesi Mina ve Everard Goodman Yaşam Bilimleri Fakültesi ve Gonda (Goldschmied) Multidisipliner Beyin Araştırma Merkezi’nden Prof. Lior Appelbaum, “Yoldaki çukurlar gibi” diyor. “Yollar, özellikle gündüz yoğun saatlerde aşınma ve yıpranma biriktiriyor ve hafif trafik olduğunda geceleri bunları düzeltmek en uygun ve verimli oluyor.”


“Çevreye olan duyarlılığı azaltma riskine rağmen, denizanasından zebra balığı ve insanlara kadar değişen hayvanlar, nöronlarının verimli DNA bakımı yapmasına izin vermek için uyumak zorundadır. Hayvanlar aleminde muhtemelen uykunun gelişmesinin ve korunmasının nedeni budur.”

Appelbaum DNA birikimine “uyanıklığın bedeli” diyor. Kendisi ve doktora öğrencisi David Zada, çalışmanın ilk yazarı, ayrıca diğer yazarlar Dr. Tali Lerer-Goldshtein, Dr. Irina Bronshtein ve Prof. Yuval Garini, uykunun bireysel nöronlar içindeki nükleer bakımı pekiştirdiğini ve senkronize ettiğini öne sürdü. Bu teoriyi doğrulamak için yola çıktı.

Zebra balığı modelinin özellikleri sayesinde keşifleri gerçekleştirildi. Mutlak şeffaflıkları ve insanlara çok benzeyen beyinleri ile zebra balığı, canlı bir hayvandaki tek bir hücrenin fizyolojik koşullar altında çalışıldığı mükemmel bir organizmadır.

Yüksek çözünürlüklü bir mikroskop kullanılarak, balık uyanık ve uyurken DNA içindeki hücrelerin ve balık içindeki nükleer proteinlerin hareketi gözlemlenebilir. Araştırmacılar, kromozomların, vücut dinlendiğinde geceleri daha aktif olduklarını gördüklerinde özellikle şaşırdılar, ancak bu artan aktivite, onarımın DNA hasarına karşı etkinliğini sağlar.

Sonuçlar, tek uyku hücrelerini tanımlamak için potansiyel bir belirteç olarak kromozom dinamikleri oluşturur ve uykunun restoratif işlevinin nükleer bakım olduğunu öne sürer.

Prof. Appelbaum, “Uyku, kromozom dinamikleri, nöronal aktivite ve DNA hasarı ile onarım arasında nedensel bir bağlantı bulduk, tüm organizma ile doğrudan fizyolojik olarak ilgiliydi” diyor. “Uyku, uyanıklık sırasında beyinde biriken DNA hasarını azaltmak için bir fırsat verir.”

“Çevreye olan duyarlılığı azaltma riskine rağmen, denizanasından zebra balığı ve insanlara kadar değişen hayvanlar, nöronlarının verimli DNA bakımı yapmasına izin vermek için uyumak zorundadır. Hayvanlar aleminde muhtemelen uykunun gelişmesinin ve korunmasının nedeni budur.”