Bilim insanları, insanların hayatlarının üçte birini neden uykuda geçirdiğine dair tek bir evrimsel nedeni hâlâ tartışıyor; ancak onlarca yıllık araştırma, beyin ve bedenin uyku sırasında gerçekte ne yaptığını ayrıntılı biçimde ortaya koydu. İki süreç ön plana çıkıyor: beyin farklı elektriksel evrelerden geçiyor ve gece boyunca, uyanıkken yapılması zor olan bakım işlerini gerçekleştiriyor.
Gece, tekrar eden 90 dakikalık döngülerden oluşur
ABD Ulusal Çocuk Sağlığı ve İnsan Gelişimi Enstitüsü'ne (NICHD) göre uyku, REM olmayan (NREM) uyku ile REM (hızlı göz hareketi) uykusu arasında dönüşümlü olarak gerçekleşir. NREM uykusunun kendisi üç evreye ayrılır: 1. evre, uykuya geçişteki kısa süreli bir ara dönemdir; 2. evre, daha yavaş beyin dalgalarını ve vücut sıcaklığında düşüşü getirir; 3. evre ise en yavaş kalp atışı ve nefes alışının görüldüğü ve doku onarımı için büyüme hormonunun salgılandığı derin uykudur.
REM uykusu, uykuya dalındıktan yaklaşık 90 dakika sonra başlar. Gözler hızla hareket eder, nefes alıp verme hızlanır ve düzensizleşir, kasların büyük bir kısmı geçici olarak felç olur ve beyin oldukça aktif hale gelir; NICHD bu durumu öğrenme ve hafıza sağlamlaştırmasıyla ilişkilendiriyor. Kâr amacı gütmeyen sağlık bilgilendirme kuruluşu Sleep Foundation'a göre, tam bir NREM-REM döngüsü yaklaşık 90 dakika sürer ve gece boyunca birkaç kez tekrarlanır. Derin uyku, ilk döngülerde ağırlık kazanır; gece ilerledikçe derin uyku süresi kısalır, REM dönemleri uzar; böylece NICHD'ye göre son döngülerde kişi zamanının neredeyse tamamını 2. evre ve REM uykusunda geçirir.
Sleep Foundation'ın bildirdiğine göre, tam bir gece boyunca NREM uykusu toplam uyku süresinin yüzde 75 ila 80'ini oluşturur; bunun yaklaşık yarısı tek başına 2. evreye aittir. REM uykusu ise geri kalan kısmı oluşturur.
Beyin, kendini temizlemek için biraz küçülür
İşlevsel keşiflerin en açık olanlarından biri, Rochester Üniversitesi'nden nörobilimci Maiken Nedergaard'ın ekibinin yürüttüğü ve 2013 yılında Science dergisinde yayımlanan bir çalışmadan geldi. Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi'nin (URMC) bu çalışmaya dair aktardıklarına göre araştırmacılar, kan damarları çevresindeki kanallardan akan beyin omurilik sıvısını kullanarak beyin dokusundaki metabolik atıkları temizleyen bir ağ belirlediler ve buna glenfatik sistem adını verdiler.
URMC'nin bildirdiğine göre ekip, beyin hücrelerinin uyku sırasında yaklaşık yüzde 60 küçüldüğünü ve bunun hücreler arasında sıvının akması için daha fazla boşluk açtığını, sistemin uyku sırasında uyanıklık durumuna kıyasla neredeyse on kat daha aktif olduğunu buldu. Aynı çalışmada, uyuyan beyinlerin, Alzheimer hastalığıyla ilişkilendirilen bir protein olan amiloid-beta'yı uyanık beyinlere kıyasla daha fazla temizlediği görüldü. Aynı kaynağa göre noradrenalin adlı nörotransmitterin bu hücre boyutu değişimini tetiklemeye yardımcı olduğu görülüyor; ancak araştırmacılar, bu düzenleme mekanizmasının tam resminin henüz ortaya çıkarılmakta olduğunu belirtiyor.
İki ayrı saat, ne zaman uykunuzun geleceğine karar verir
Society for Neuroscience gibi nörobilim derneklerinin desteklediği kamu eğitim kaynağı BrainFacts.org'a göre, uyku zamanlaması birbiriyle etkileşen iki sistem tarafından yönetilir. Birincisi, hipotalamustaki sinir hücreleri kümesi olan suprakiazmatik çekirdek (SCN) tarafından işletilen sirkadiyen saattir. SCN'deki hücreler, yaklaşık her 24 saatte bir döngü yapan 'saat proteinleri' taşır ve doğrudan retinadan ışık sinyalleri alır; bu nedenle saat, gün ışığına maruz kalmak veya zaman dilimleri arasında geçiş yapmakla sıfırlanabilir.
İkinci sistem, kişi ne kadar uzun süre uyanık kalırsa beyinde o kadar biriken bir kimyasal olan adenozinin yönettiği homeostatik uyku basıncıdır. Adenozin, uyarılmayla ilişkili beyin hücrelerindeki reseptörlere bağlandığında bu hücrelerin aktivitesini baskılar ve uyku hâlini artırır; uyku bu birikimi temizler. BrainFacts.org'a göre kafein, tam olarak bu aynı adenozin reseptörlerini bloke ederek etki eder; bu nedenle kafein, altta yatan uyku açığını ortadan kaldırmadan uyku hissini geciktirir.
Ne kadar uyku önerilir ve uyku alınmazsa ne olur
ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), yaşa göre önerilen uyku sürelerini yayımlıyor; aşağıda bu veriler yeniden sunuluyor.
Yaşa göre CDC'nin önerdiği uyku süresi| Yaş grubu | 24 saatte önerilen uyku süresi |
|---|
| Yenidoğan (0-3 ay) | 14-17 saat |
|---|
| Bebek (4-12 ay) | Şekerlemeler dahil 12-16 saat |
|---|
| Küçük çocuk (1-2 yaş) | Şekerlemeler dahil 11-14 saat |
|---|
| Okul öncesi (3-5 yaş) | Şekerlemeler dahil 10-13 saat |
|---|
| Okul çağı (6-12 yaş) | 9-12 saat |
|---|
| Genç (13-17 yaş) | 8-10 saat |
|---|
| Yetişkin (18-60 yaş) | 7 saat veya daha fazla |
|---|
| Yetişkin (61-64 yaş) | 7-9 saat |
|---|
| Yetişkin (65 yaş ve üzeri) | 7-8 saat |
|---|
CDC, önerilen süreden düzenli olarak daha az uyumanın tip 2 diyabet, kalp hastalığı, yüksek tansiyon ve felç riskinin artmasıyla ilişkili olduğunu; yeterli uykunun ise daha az hastalık, daha iyi duygu durumu düzenlenmesi ve daha düşük motorlu taşıt kazası riskiyle bağlantılı olduğunu belirtiyor.
Hâlâ bilinmeyenler
Glenfatik temizleme bulguları fare çalışmalarından elde edildi; URMC'nin bu çalışmaya dair aktardıklarına göre bu mekanizma, uykunun insanlardaki onarıcı işlevinin bir kısmı için akla yatkın bir açıklama olarak kabul ediliyor, ancak insan nörodejeneratif hastalıklarındaki tam rolünün doğrulanması hâlâ aktif bir araştırma alanı. Benzer şekilde NICHD dahil kurumlar, hafıza sağlamlaştırması ve doku onarımını, belirli uyku evrelerinin kanıtlanmış ilişkileri olarak tanımlıyor; bütün olarak uykunun ispatlanmış tek bir 'amacı' olarak değil.
