Günlük yaşantımızda her an çeşitli uyaranlara maruz kalıyor ve çok çeşitli olaylar deneyimleyebiliyoruz. Bu deneyimlerin bazıları beyinde nöronlar arasındaki bağlantıları güçlendirerek anıların oluşmasını sağlayan süreci başlatmış oluyor. Ancak bu anılardan sadece çok az bir kısmı yaşam boyu hatırlanmak üzere uzun süreli bellekte yer edinebiliyor. Uzun süreli belleğe geçişin gerçekleşebilmesi için beynin “pekiştirme” (konsolidasyon) adı verilen bir süreçle anı izlerini dengelemesi gerekiyor.
UYKUDA PEKİŞTİRME
Pekiştirme süreci sırasında beyin, belleğimizde henüz yer edecek kadar güçlü olmayan anılara ait izleri güçlendirmek için yeni proteinler üretiyor. Ancak bir anıya ait izin pekiştirilme süreci sırasında yeni bir deneyim ile karşılaşılırsa, bu yeni uyaran pekiştirme sürecini deyim yerindeyse gasp ediyor ve sürecin devam etmesine engel oluyor.
Beyin bu sorunu, pekiştirme sürecinin bir kısmını uyku (yeni deneyimlerin en az gerçekleştiği) sürecine erteleyerek kısmen de olsa çözüyor. Peki ya beynimiz pekiştirme işlemini uykuda yaptığı sırada uyanırsak ne olur? Bar-Ilan Üniversitesi, Disiplinlerarası Beyin Araştırma Merkezi (Multidisciplinary Brain Research Center) ve Mina-Everard Goodman Yaşam Bilimleri Fakültesi’nden (Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences) araştırmacılar bu soruya bir yanıt önerdi.
Çalışmada yapısal olarak basit bir sinir sistemine ve geniş nöronlara sahip olmalarından ve temel öğrenme biçimlerini yansıtabilme yetisine sahip olduklarından ötürü, denek olarak deniztavşanıyer aldı.
Uyanık olduğumuz süreç içerisinde ve yaşadığımız olaylardan hemen sonra, yeni anının ya da deneyimin pekiştirilmesi için proteinler sentezleniyor. Bu proteinler özellikle uyku sırasında çok daha büyük miktarlarda üretiliyor. Sözü edilen araştırmada deniztavşanlarının uykuları sırasında pekiştirme proteinlerinin üretimlerinin engellenmesi durumunda, yeni bir anı izinin uzun süreli belleğe geçebildiği görüldü. Bu durum, deniztavşanlarının tıpkı insanlar gibi yeni bilgiyi pekiştirme işlemini uykuda yaptıklarına işaret ediyor.
BU ENGELİ ENGELLEMEK İÇİN
Araştırma ekibi ilk olarak, deniztavşanlarına uyandıktan hemen sonra yeni bir uyaran verildiğinde yeni anı oluşumunun tetiklenmediğini gördüler. Deniztavşanlarına beslenme aktivitelerini etkileyen bir öğrenme paradigması yardımıyla uykudan uyandırıldıktan hemen sonra bir dizi uyaran verildi. Uyanma sırasında beynin yeni uyarandan kaynaklanan uzun süreli belleği bloke etmesi nedeniyle, yeni deneyimler ve pekiştirme arasındaki etkileşimler engellendi. Ancak daha sonra araştırmacılar deniztavşanlarına bir dizi uyaran vermeden hemen önce, protein üretimini engelleyen bir ilaç vererek bu hayvanları tedavi ettiklerinde, yeni uyaranın uzun süreli bellekte yer alabildiğini gözlemlediler. Bu bulgular, yeni anıların oluşmasını bloke eden proteinlerin, uyanma sırasındaki bir deneyimin bellekte kalıcı olmasını da engellediğini ortaya koyuyor. Bu engeli ortadan kaldırmak – yani protein üretimini engellemek- uyandıktan hemen sonraki anıların bellekte kalıcı olarak kodlanabilmesine olanak sağlıyor.
Araştırma ekibi ayrıca insanların uyandıklarında rüyalarını hatırlamama nedenlerini de, söz konusu bu engele bağlıyor. Bundan sonraki aşamada engelleyici proteinlerin istenmeyen anıların hatırlanmaması, travma sonrası stres bozukluğu durumları için de kullanılıp kullanılamayacağının araştırılması planlanıyor.
Haber Kaynağı: Roi Levy, David Levitan, Abraham J Susswein. New learning while consolidating memory during sleep is actively blocked by a protein synthesis dependent process. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.17769