Beyniniz yarı uykulu ve yarı uyanık olabilir mi? Örneğin fizik problemleri yaparken uyurken
Kuşlar, yunuslar ve balinalar gibi bazı hayvanlar yarım beyin uykusu yapabilir, yani beynin yarısı uyurken diğer yarısı uyanık kalır. Yarı uyanık kalmak, hayvanların yırtıcıları gözlemlemek için "gözlerini açmalarına" izin verir ve ayrıca göçmen kuşların günler ve hatta haftalar boyunca kesintisiz uçmasına izin verir. İnsanlar hala beynin uykusunun yarısının insanlarda olup olmadığını bilmiyor olsalar da, araştırmalar artık insanların yeni bir yerde ilk kez sorunlu uyku yaşadıklarında benzer uyku düzenleri sergilediklerini ortaya çıkardı. Bu "ilk gece etkisi" dir.
Bu etki, iki yarım küre arasındaki asimetrik dinamikleri içerir: Sağ yarım küre normal yavaş dalga uykusundayken, sol yarım küre daha hafif bir uyku çeker ve bu da kısmen uyanık kalabileceğini düşündürür. Şimdi, yeni bir çalışmada, bilim adamları bu uyku aktivitesinin altında yatan mekanizmayı daha da incelediler.
İnsan beyninde tek bir yarı-beyin uyku modeli oluşturmak için araştırma "Europhysics Letters" da yayınlandı. Berlin Teknik Üniversitesi'nde teorik fizik profesörü ve ortak yazar Eckehard Scholl şunları söyledi: Araştırmamız, insan beyninin iki yarım küresinin kendiliğinden dinamik simetri yıkımının da mümkün olduğunu gösteriyor.
Farklı uyku aşamaları farklı senkronizasyon dereceleriyle ilişkili olduğu için, araştırmacılar, hemi-beyin uykusunun belirli zayıf formlarının, yani beyindeki ve hemi-beyinlerdeki farklı uyku derinliklerinin, sadece balinalar, yunuslar ve foklarda değil, insanlarda da meydana gelebileceğine inanıyor. Ve göçmen kuşlar. İnsan beyninde uyku ve uyanıklık, farklı aktivite biçimleriyle ayırt edilebilir. Uyanıkken beyindeki nöronlar asenkron ve biraz kaotik bir şekilde hareket ederken, uykudaki nöronlar daha senkronize bir şekilde hareket eder. Önceki çalışmalar, beynin iki yarım küresinin, iki bağlı osilatör grubu olarak görülebileceğini, çünkü iki yarım kürenin koordineli bir şekilde elektrik sinyalleri ürettiğini göstermiştir.
Bu açıdan beyin bir arada var olan iki bölge, yani senkronize (uyuyan) bir yarım küre ve tutarsız (uyanık) bir yarım küre halindeyken, tek yarım beyin uykusu gerçekleşir. Düzen ve düzensizliğin bir arada varoluşu ile karakterize edilen bu duruma "kimera durumu" denir. Araştırmacılar, beynin süreksizlikten (uyanma) senkronizasyona (uykuya) nasıl geçtiğini incelemek için 90 farklı beyin bölgesinde 20 kişiden alınan MRI verilerini kullandı. Her yarım küre içindeki bağlantı (yarım küre içi bağlantı), iki yarım küre arasındaki bağlantıdan (yarım küre arası bağlantı) daha güçlüdür. Modelde hemi-beyinler arasındaki eşleşme gücünü azaltırken hemi-beyindeki eşleşme gücünü değiştirmeden tutarak, bir yarım beynin diğerinden daha fazla senkronize aktivite gösterdiği gözlemlendi.
Yarı beyin uykusu ve kimera durumuna benzer şekilde, insanlar daha önce 'kimera durumunun' doğada tek yarı beyin uykusu şeklinde görünebileceğini tahmin etmişlerdi (bu, belirli hayvanların bir özelliğidir), ancak gerçek bir model verilmemiştir. . Yeni araştırmanın önemi, insan beyninin deneysel bağlantısını ilk kez kullanarak, iki hemi-beynin dinamiklerini simüle ederek, hemi-beyin uykusuna benzer parçaların senkronizasyonunun gerçekten gerçekleşebileceğini kanıtlıyor. Ek olarak, bu mekanizmanın hemisfer içi (güçlü) ve hemisferik (zayıf) birleşmenin farklı yoğunluklarına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, tek yarım küre uykusunun iki yarım küre arasında belirli bir derece ayırmayı gerektirdiği görüşünü desteklemektedir. Araştırmacılar, bu ayrılmanın beynin yapısal asimetrisinden kaynaklanabileceğini buldular.
Örneğin iki yarım küreye karşılık gelen beyin bölgelerinin farklı büyüklükte olduğu ve bu bölgelerdeki nöron yoğunluğunun da farklı olduğu iyi bilinmektedir. Araştırma modeline göre, araştırmacılar, hafif yapısal asimetrinin bile dinamik asimetriye yol açabileceğini buldular.Beynin bir yarısı, tıpkı bir mozaik durumda olduğu gibi, diğer yarısından daha fazla eşzamanlı emisyon modeli sergiliyor. Bu nedenle, genel olarak, beyin yapısının asimetrisi, serebral hemi-beyin uykusunun altında yatan mekanizmayı ve ilgili ilk gece etkilerini açıklayabilir, ancak birçok soru cevapsız kalır. Gelecekteki araştırmalarda, aşağıdaki sorular için modeldeki yarı beynin uyku durumunun (bu model insan beyninin ampirik yapı bağlantısının dinamiklerini kullanır) incelenmesi planlanmaktadır.
Beynin hangi bölgeleri senkronize edilir ve hangileri senkronize değildir? Beyindeki bir röle tanınabilir mi? Beynin farklı alanları arasındaki senkronizasyonu koordine etmekten sorumlu mu? Bu röle senkronizasyonunun hafıza, öğrenme veya algılama ile ne ilgisi var? Aynı zamanda araştırmacılar, beynin güçlü spontan senkronizasyonuyla ilişkili epileptik nöbetlerin nasıl başlayıp durduğunu inceliyorlar. Doğal yapının asimetrisinin neden olduğu hemisferler arasındaki dinamiklerin asimetrisi. Yerel senkronizasyon modunun kontrol parametresi olarak hemi-beyinler arasındaki bağlantı kuvvetini tanıtmak, sistem dinamiklerinin asimetrisini artırabilir. İnsan beynindeki tek bir yarım kürenin uyku düzenini açıklığa kavuşturmak için minimal bir model çalışıldı, burada bir yarım küre uyurken diğer yarım küre uyanık kaldı.
