Neden Uyuyan Beyniniz Faydalı Deneyimleri Tekrar Oynar?

Yeni araştırmalar - ilk kez insanlarda - beynin hareketleri kontrol eden kısmı olan motor korteksin uyku sırasında gündüz öğrenilen becerileri tekrar oynattığını gösteriyor. 1990'larda kemirgenler üzerinde yapılan önceki deneyler, uyuyan farelerdeki nöronların yeni bir labirent keşfederken uyanık oldukları sıradakiyle aynı sırada aktive olduğunu, beynin yeni bir görev öğrenildikten sonra belirli aktivite kalıplarını tekrar tekrar oynatan devreleri olduğunu gösteriyordu. Son zamanlara kadar, bilim insanları bu kısmı uykuda kayıt edemedikleri için insan motor korteksinde tekrarı doğrulayamamışlardı. Bu, BrainGate klinik deneyine katılan bir beyin omurilik yaralanması olan bir adamın yardımıyla değişti. Bir deneyde, katılımcıların beyinlerinin, kazanmaları sağlanmış oyunları tekrar ettiği ortaya çıktı.

Duygu ve Performans Geliştirme

Olimpiyatlar sırasında kadın badminton takımında yer alan Kelly Ryan, her sayı aldığında bir zafer çığlığı atar ve bir mutluluk dalgası hissederdi. Bir şeyde gelişmek duyguyu gerektirir. Başardığımızda, gurur, zevk ve heyecan gibi olumlu duygular hissederiz, bu da pratiğini yaptığımız davranışları pekiştirir. Benzer şekilde, başarısızlığın acısı yakın zamanda yaptığımız davranışları gelecekte tekrarlama olasılığını azaltır. Bu bir şartlandırmadır ve hepimiz uyanıkken bunu yaşarız. Peki ya uyku? Uyku hafızayı geliştirir. Bunu biliyoruz çünkü yarım saatlik bir uykunun ardından insanlar bir şeyleri yarım saat başka bir şey yapmaktan, örneğin TV izlemekten daha iyi hatırlayabilirler. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, beyinlerinin uyku sırasında labirentlerden geçişlerini "uyku tekrarı" olarak bilinen bir süreçte tekrarladığını göstermektedir. Hafızanın işlevi, yararlı bilgileri saklamaktır. Bu sebeple beynimiz bazı şeyleri hatırlamaya diğerlerinden daha fazla öncelik verir. Örneğin, hayatta kalma için faydalı olan şeyleri hatırlamanın daha kolay olduğunu gösteren çalışmalar vardır. Öyleyse uyku da yiyecek ve tehlikeli hayvanlar gibi bizim için özellikle yararlı veya zararlı şeylere odaklanırken, bir bulutun tam şeklini göz ardı mı eder?

Uyku ve Faydalı Deneyimlere Odaklanma

Cenevre Üniversitesi tarafından yapılan bir son çalışmanın amacı bunu keşfetmekti. Katılımcılar, dikkati çekmek ve tamamen farklı iki beyin alanını kullanmak için tasarlanmış iki bilgisayar oyunu oynadılar. Bir oyunda, 18 yüzden oluşan bir diziden bir hedef yüz seçilmesi gerekiyordu, diğerindeyse Duke Nukem oyunundan ilham alan bir 3D labirentte gezinme. Yüz oyununu oynayanlar yüz tanıma konusunda uzmanlaşmış fusiform yüz ve oksipital yüz bölgelerini kullanırlar. Labirent oyununu oynayanlar, sahne tanıma ve hafıza hesaplayan gri madde alanları olan hipokampal yeri bölgelerini kullanırlar. Katılımcılar bu görevleri tamamlarken, araştırmacılar beyinlerini, elektriksel aktiviteyi zaman içinde ölçen EEG ve kan akışını ölçerek beynin hangi kısımlarının aktif olduğunu sağlayan fMRI ile taradı. Katılımcıların bilmediği şey, oyunların hileli olduğuydu. Oyuncular sadece bir oyunda kazandılar ama zafer ve kayıplarının performanslarından kaynaklandığına inanıyorlardı. Eğer beyinlerimiz ödüllendirildikleri şeyler üzerinde daha fazla çalışmaya eğilimliyse, kazandıkları oyunu kaybettikleri oyundan daha fazla uyurken tekrarlamaları gerekirdi. Oyunlardan sonra, katılımcılar bir beyin tarayıcı cihazında uyudu. Araştırmacılar, EEG ve fMRI verileriyle eğitilmiş AI'yı kullanarak uyanıkken oynanan oyunu tanımakta ve uyuyan oyuncuların beyin taramalarını çözüp, uykuda bir oyun düşünüp düşünmediklerini bulmada kullandılar. (AI bir uyanık kişide bir görevi tanımayı öğrendiğinde - bilim insanları hangi görevin yapıldığını bildiğinde - bunu uyku sırasında gözlemlenen beyin aktivitesine uygulayabilir ve oyuncuların beyin taramalarının hangi görevle daha çok benzer olduğunu belirleyebilir).

Sinirsel Tekrar ve Rüyaların Etkisi

Sonuç olarak, katılımcıların beyinleri, kazanmaları sağlanan oyunun bir tür 'sinirsel tekrarı' geçirdiklerini ortaya çıkardı. Eğer yüz oyununu kazanan oyunculardan biriyseniz, uykunuzda yüz oyununu tekrar oynama olasılığınız daha yüksekti (kaybettiğiniz labirent oyununa kıyasla). Yüz oyununu 'kazandıktan' sonra hissettiğiniz ödül, uyku sırasında bu oyunun sinirsel tekrarlanma olasılığını artırdı. Dedektör bunu sadece tespit etmekle kalmadı, aynı zamanda ödüllendirici oyunlarla ilişkili beyin bölgelerinin (yüz bölgeleri veya mekansal bölgeler) tercihli olarak aktif olduğunu gösterdi. Bu, zihnimizin uyku sırasında faydalı deneyimleri öne çıkararak önemsiz olanlara göre daha fazla pratik yaptığını gösterir. Bu, rüyalarla ilgili mi? Katılımcılardan hiçbiri, uykunun sonraki aşamasında çoğu rüyanın meydana geldiği REM uykusuna girmedi. (REM genelde gecenin ilerleyen saatlerinde olur). Sinirsel tekrarlar sadece yavaş dalga uykusu sırasında meydana geldi, bu da rüyaların nadir ve sıkıcı olduğu ve zar zor hatırlandığı bir dönemdir. Bu yüzden, katılımcılar beyinlerinin uğraştığı eğitimlerin farkında olmayabilirlerdi. Bu eğitimler belki de bilinçli bile olması gerekmiyor! Diğer kanıtlar, REM uykusundaki rüyaların daha olumsuz olma eğiliminde olduğunu - kötü rüyaların iyi olanlardan daha yaygın olduğunu öne sürüyor. Bu, olumlu deneyimlerin REM dışındaki uykuda, olumsuz deneyimlerin ise REM uykusu sırasında çalışıldığı ilginç fikrini gündeme getiriyor. Kelly'nin zafer çığlığı puanları atma konusundaki mutluluğunu artırdı. İlginç olan, adrenalin dindiğinde ve uyumaya hazırlandığında o gece kılıç uygulamasını daha fazla yapmaya istekli hale getirmiş olabileceğini düşünmek. Çeyrek finallerde yenildi.