Güzel, maceracı, korkutucu ya da sadece kafa karıştırıcı olabilirler: Rüyalar bilim açısından da birçok soruyu gündeme getirir. Hayvanların da rüya görüp görmediği bu çözülmemiş gizemlerden biridir. Seewiesen'deki Max Planck Biyolojik Zeka Enstitüsü'nden Gianina Ungurean, güvercinlerde rüya belirtileri buldu. Ancak biyolog temel zorluğu açıkça belirleyebiliyor: “Hayvanlara rüya görüp görmediklerini soramayız.”
Bu sadece güvercinler için geçerli değil. Konstanz Üniversitesi'nden biyolog Daniela Rößler ve ekibi, sıçrayan örümceklerde, insanlardaki rüya uykusuna benzeyen bir uyku evresi bile keşfetti. Ama aynı zamanda zorluğu da görüyorlar: Rößler, “Bir rüya durumu özel olarak ölçülemez” diyor. “Çünkü insanlarda bile yaşadığımız rüyaların kopyalanmasına güveniyoruz, hayvanlarda rüya gördüğünü bilimsel olarak kanıtlamak çok zor.”
Ungurean'a göre insanların çoğunlukla REM uyku evresi olarak adlandırılan evrede rüya gördükleri biliniyor. REM, Hızlı Göz Hareketi anlamına geliyor çünkü araştırmacının açıkladığı gibi bunlar uyku aşamasında meydana geliyor. Gözler sürekli olarak dinleniyorsa bu REM dışı evredir. Şu ana kadar memelilerde, kuşlarda, sürüngenlerde ve hatta ahtapotlarda bu evreler arasında bir değişim olduğu kanıtlandı. Ancak diğer birçok hayvan için, özellikle de omurgasızlar için hâlâ tek bir uyku evresinin olduğu varsayılmaktadır.
Uyuduğunuzda beyindeki atıklar elimine edilir
Ungurean, “Uyku sırasında meydana gelen çok önemli bir şey beyin temizliğidir” diyor. “Nöronlarımız gün boyunca metabolik atık üreten bilgi aktarımıyla çok meşgul. Düzgün çalışabilmemiz için bu atıkların ortadan kaldırılması gerekiyor.” Bu temizlik, beynin içinde ve çevresinde akan sıvılardan oluşan bir ağ olan, glifatik sistem aracılığıyla gerçekleşir. “Memelilerden, bu sıvıların hareketinin REM dışı uyku sırasında arttığını biliyoruz.”
REM uykusunun insanlarda duyguların işlenmesinde ve düzenlenmesinde rol oynadığına dair çeşitli kanıtlar vardır. Ungurean, “Bu süre zarfında gün içinde meydana gelen duygusal olaylar beynimizde yeniden işleniyor ve pekiştiriliyor” diyor. REM uykusu yoksunluğu insanlarda aşırı veya düşük duygusal tepkilere yol açabilir. Ungurean'a göre uyku bozuklukları depresyon gibi ruhsal hastalıklarla bağlantılıdır.
Biyolog kuşların uykusunu inceliyor. Güvercinlerde bunu incelemek için o ve ekibi, uyuyan hayvanların davranışlarını filme aldı ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanarak beyin aktivitelerini izledi. “Kuşların iki uyku evresi arasında da ileri geri geçiş yaptığını gözlemledik. Birinde sakin ve düzenli nefes alıyor, diğerinde gözleri kapalı göz kapaklarının altında hızla hareket ediyor. Bu aşamada vücudunun bazı kısımları, kanatları da dahil olmak üzere seğiriyor.”
Ekip başka bir şey daha keşfetti: Ungurean, “REM uykusu sırasında farklı görsel alanlar aktifti” diyor. Biyoloğa göre bunlar, güvercinin uyanıkken, özellikle de uçarken gördüklerini işliyor. “Bu yüzden hayvanın rüya gördüğünü, uçtuğunu ve nesnelerden kaçmak zorunda kaldığını hayal edebiliyoruz.” Bu, kuşun rüya gördüğünü kanıtlamaz. Ungurean, “Ancak uyku davranışı ve buna bağlı beyin aktivitesinin rüyaların ilk ve şu anda mevcut olan tek göstergesi olduğundan şüpheleniyoruz” diye vurguluyor. Daha fazla araştırmanın bu yorumun gerçekten doğru olup olmadığını göstermesi gerekecektir.
Sıçrayan örümceklerin bile uyku düzenleri bizimle benzer
Rößler ve ekibi sıçrayan örümceklerde de benzer bir şey keşfetti. Araştırmacı, REM uykusunun en dikkat çekici dış belirtisinin bu aşamada gözlerin hareketi olduğunu vurguluyor. Eklembacaklıların çoğunda hareketli gözler yoktur; bunlara böcekler ve örümcekler dahildir. Ancak biyoloğun açıkladığı gibi, sıçrayan örümceklerin hareketli retina tüpleri var. Yumurtadan yeni çıkmış genç hayvanlarda bu hareketler, geçici olarak yarı saydam olan dış iskeletlerinden doğrudan gözlemlenebiliyordu.
Rößler, “Sıçrayan örümceklerimizde gördüğümüz uyku düzenleri, kendi uyku düzenlerimize çarpıcı biçimde benziyor” diyor. Hayvanlar gündüzleri görsel açıdan oldukça hareketli ve aktiftir, geceleri ise zamanlarının çoğunu uyuyarak geçirirler. Rößler, “Bizimkine benzer şekilde, REM uykusu benzeri durumların aşamaları düzenli aralıklarla, yaklaşık olarak her 20 ila 30 dakikada bir meydana gelir” diye açıklıyor. Bu zamanlarda örümcek bir ila iki dakika boyunca şiddetli bir şekilde seğirir ve retinaları hareket eder.
Ancak burada çok önemli bir soru cevapsız kalıyor: “Bir örümceğin rüyasını soramadığımız için cevaplanamaz mı?” diye vurguluyor bilim insanı. Konu karmaşık: “Önce kendinize bir rüyanın gerçekte ne olduğunu sormalısınız. Ve sonra hızla hayal edebildiğimizin sınırlarına ulaşıyoruz.” Örümcek örneğinde, seğirmeler ve hareketler aşamasında, hareket ve görsel uyaranlarla ilgili bilgileri işleyen bir programın çalışıyor olması tamamen mümkündür.
Akla gelebilecek bir deney, örümceğe, bir sineğin döngü içinde uçması gibi bir uyarıcı sunmak olabilir. Daha sonra göz hareketindeki döngünün parçalarının sonraki gecelerde görünüp görünmediği gözlemlenebildi. Rößler, “Burada yaşanan bir durumu işlemek arasında bir bağlantı olabilir” diyor.
Ahtapotlar uyurken belirli aralıklarla renk değiştirirler
Hayvan uykusu birçok kez incelenmiştir. Zürih Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen bir araştırma, arktik ren geyiğinin geviş getirirken en azından zamanın bir kısmında uyuduğunu öne sürdü. California Üniversitesi'nden bir ekibin 2023'te Science dergisinde bildirdiğine göre, deniz filleri günde birkaç dalış yapıyor ve bu dalış sırasında uyurken sarmal bir spiral şeklinde baş aşağı batıyorlar.
Japon araştırmacıların 2023 yılında Nature dergisinde yazdığına göre ahtapotlar uyurken belirli aralıklarla renk değiştiriyor. Bu, hayvanların uyanıkken deneyimler yaşadığını ve dolayısıyla ilişkili cilt reaksiyonlarını hatırladığını gösteriyor olabilir. Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nden bir araştırma ekibi, denizanası üzerinde yapılan bir çalışmanın ardından, Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nden bir araştırma ekibinin, uyumak için mutlaka bir beyne ihtiyaç duymayabileceğini bildirdi. Bulgularına göre mangrov denizanası geceleri uyku benzeri bir dinlenme durumuna giriyor. Gün boyunca halka kaslarını düzenli olarak, yaklaşık saniyede bir kez kasarlar. Geceleri ritim dakikada ortalama 58 şoktan 39'a düştü. Ayrıca hayvanlar geceleri uyaranlara daha yavaş tepki verdi.
Duyguların düzenlenmesinde rüya görmenin rolü
Rößler'e göre henüz uyumayan bir hayvana rastlanmadı. Ancak uyku inanılmaz derecede çeşitlidir; uykularında uçan kuşlardan, aynı anda yüzen yunuslara, günde binlerce kez kestiren penguenlere, günde 18 saate kadar uyuduğu söylenen yarasalara kadar. Biyolog “Uyku şarttır” diye vurguluyor.
Böylece hayvanlar uyur. Ancak onların da rüya görüp görmediği şimdilik açık bir soru olmaya devam ediyor. Ungurean'a göre bunun açıklığa kavuşturulması önemli bir adım olacak. Hayvanlarda rüya görmenin oluşturulması, beyin alanlarının ve ilgili temel mekanizmaların deneysel olarak araştırılmasını mümkün kılacaktır. Ungurean, bir test olarak araştırmacıların uykunun diğer yönlerini korurken rüya görmeyi azaltabileceğini veya artırabileceğini söylüyor. Örneğin, rüya görmenin duyguların ve diğer süreçlerin düzenlenmesindeki potansiyel rolü test edilebilir. Ayrıca bu, rüyaların zihinsel bozukluklardaki olası rolü hakkında bilgi sağlayabilir ve böylece yeni tedavileri teşvik edebilir.
Bu sadece güvercinler için geçerli değil. Konstanz Üniversitesi'nden biyolog Daniela Rößler ve ekibi, sıçrayan örümceklerde, insanlardaki rüya uykusuna benzeyen bir uyku evresi bile keşfetti. Ama aynı zamanda zorluğu da görüyorlar: Rößler, “Bir rüya durumu özel olarak ölçülemez” diyor. “Çünkü insanlarda bile yaşadığımız rüyaların kopyalanmasına güveniyoruz, hayvanlarda rüya gördüğünü bilimsel olarak kanıtlamak çok zor.”
Ungurean'a göre insanların çoğunlukla REM uyku evresi olarak adlandırılan evrede rüya gördükleri biliniyor. REM, Hızlı Göz Hareketi anlamına geliyor çünkü araştırmacının açıkladığı gibi bunlar uyku aşamasında meydana geliyor. Gözler sürekli olarak dinleniyorsa bu REM dışı evredir. Şu ana kadar memelilerde, kuşlarda, sürüngenlerde ve hatta ahtapotlarda bu evreler arasında bir değişim olduğu kanıtlandı. Ancak diğer birçok hayvan için, özellikle de omurgasızlar için hâlâ tek bir uyku evresinin olduğu varsayılmaktadır.
Uyuduğunuzda beyindeki atıklar elimine edilir
Ungurean, “Uyku sırasında meydana gelen çok önemli bir şey beyin temizliğidir” diyor. “Nöronlarımız gün boyunca metabolik atık üreten bilgi aktarımıyla çok meşgul. Düzgün çalışabilmemiz için bu atıkların ortadan kaldırılması gerekiyor.” Bu temizlik, beynin içinde ve çevresinde akan sıvılardan oluşan bir ağ olan, glifatik sistem aracılığıyla gerçekleşir. “Memelilerden, bu sıvıların hareketinin REM dışı uyku sırasında arttığını biliyoruz.”
REM uykusunun insanlarda duyguların işlenmesinde ve düzenlenmesinde rol oynadığına dair çeşitli kanıtlar vardır. Ungurean, “Bu süre zarfında gün içinde meydana gelen duygusal olaylar beynimizde yeniden işleniyor ve pekiştiriliyor” diyor. REM uykusu yoksunluğu insanlarda aşırı veya düşük duygusal tepkilere yol açabilir. Ungurean'a göre uyku bozuklukları depresyon gibi ruhsal hastalıklarla bağlantılıdır.
Biyolog kuşların uykusunu inceliyor. Güvercinlerde bunu incelemek için o ve ekibi, uyuyan hayvanların davranışlarını filme aldı ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanarak beyin aktivitelerini izledi. “Kuşların iki uyku evresi arasında da ileri geri geçiş yaptığını gözlemledik. Birinde sakin ve düzenli nefes alıyor, diğerinde gözleri kapalı göz kapaklarının altında hızla hareket ediyor. Bu aşamada vücudunun bazı kısımları, kanatları da dahil olmak üzere seğiriyor.”
Ekip başka bir şey daha keşfetti: Ungurean, “REM uykusu sırasında farklı görsel alanlar aktifti” diyor. Biyoloğa göre bunlar, güvercinin uyanıkken, özellikle de uçarken gördüklerini işliyor. “Bu yüzden hayvanın rüya gördüğünü, uçtuğunu ve nesnelerden kaçmak zorunda kaldığını hayal edebiliyoruz.” Bu, kuşun rüya gördüğünü kanıtlamaz. Ungurean, “Ancak uyku davranışı ve buna bağlı beyin aktivitesinin rüyaların ilk ve şu anda mevcut olan tek göstergesi olduğundan şüpheleniyoruz” diye vurguluyor. Daha fazla araştırmanın bu yorumun gerçekten doğru olup olmadığını göstermesi gerekecektir.
Sıçrayan örümceklerin bile uyku düzenleri bizimle benzer
Rößler ve ekibi sıçrayan örümceklerde de benzer bir şey keşfetti. Araştırmacı, REM uykusunun en dikkat çekici dış belirtisinin bu aşamada gözlerin hareketi olduğunu vurguluyor. Eklembacaklıların çoğunda hareketli gözler yoktur; bunlara böcekler ve örümcekler dahildir. Ancak biyoloğun açıkladığı gibi, sıçrayan örümceklerin hareketli retina tüpleri var. Yumurtadan yeni çıkmış genç hayvanlarda bu hareketler, geçici olarak yarı saydam olan dış iskeletlerinden doğrudan gözlemlenebiliyordu.
Rößler, “Sıçrayan örümceklerimizde gördüğümüz uyku düzenleri, kendi uyku düzenlerimize çarpıcı biçimde benziyor” diyor. Hayvanlar gündüzleri görsel açıdan oldukça hareketli ve aktiftir, geceleri ise zamanlarının çoğunu uyuyarak geçirirler. Rößler, “Bizimkine benzer şekilde, REM uykusu benzeri durumların aşamaları düzenli aralıklarla, yaklaşık olarak her 20 ila 30 dakikada bir meydana gelir” diye açıklıyor. Bu zamanlarda örümcek bir ila iki dakika boyunca şiddetli bir şekilde seğirir ve retinaları hareket eder.
Ancak burada çok önemli bir soru cevapsız kalıyor: “Bir örümceğin rüyasını soramadığımız için cevaplanamaz mı?” diye vurguluyor bilim insanı. Konu karmaşık: “Önce kendinize bir rüyanın gerçekte ne olduğunu sormalısınız. Ve sonra hızla hayal edebildiğimizin sınırlarına ulaşıyoruz.” Örümcek örneğinde, seğirmeler ve hareketler aşamasında, hareket ve görsel uyaranlarla ilgili bilgileri işleyen bir programın çalışıyor olması tamamen mümkündür.
Akla gelebilecek bir deney, örümceğe, bir sineğin döngü içinde uçması gibi bir uyarıcı sunmak olabilir. Daha sonra göz hareketindeki döngünün parçalarının sonraki gecelerde görünüp görünmediği gözlemlenebildi. Rößler, “Burada yaşanan bir durumu işlemek arasında bir bağlantı olabilir” diyor.
Ahtapotlar uyurken belirli aralıklarla renk değiştirirler
Hayvan uykusu birçok kez incelenmiştir. Zürih Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen bir araştırma, arktik ren geyiğinin geviş getirirken en azından zamanın bir kısmında uyuduğunu öne sürdü. California Üniversitesi'nden bir ekibin 2023'te Science dergisinde bildirdiğine göre, deniz filleri günde birkaç dalış yapıyor ve bu dalış sırasında uyurken sarmal bir spiral şeklinde baş aşağı batıyorlar.
Japon araştırmacıların 2023 yılında Nature dergisinde yazdığına göre ahtapotlar uyurken belirli aralıklarla renk değiştiriyor. Bu, hayvanların uyanıkken deneyimler yaşadığını ve dolayısıyla ilişkili cilt reaksiyonlarını hatırladığını gösteriyor olabilir. Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nden bir araştırma ekibi, denizanası üzerinde yapılan bir çalışmanın ardından, Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nden bir araştırma ekibinin, uyumak için mutlaka bir beyne ihtiyaç duymayabileceğini bildirdi. Bulgularına göre mangrov denizanası geceleri uyku benzeri bir dinlenme durumuna giriyor. Gün boyunca halka kaslarını düzenli olarak, yaklaşık saniyede bir kez kasarlar. Geceleri ritim dakikada ortalama 58 şoktan 39'a düştü. Ayrıca hayvanlar geceleri uyaranlara daha yavaş tepki verdi.
Duyguların düzenlenmesinde rüya görmenin rolü
Rößler'e göre henüz uyumayan bir hayvana rastlanmadı. Ancak uyku inanılmaz derecede çeşitlidir; uykularında uçan kuşlardan, aynı anda yüzen yunuslara, günde binlerce kez kestiren penguenlere, günde 18 saate kadar uyuduğu söylenen yarasalara kadar. Biyolog “Uyku şarttır” diye vurguluyor.
Böylece hayvanlar uyur. Ancak onların da rüya görüp görmediği şimdilik açık bir soru olmaya devam ediyor. Ungurean'a göre bunun açıklığa kavuşturulması önemli bir adım olacak. Hayvanlarda rüya görmenin oluşturulması, beyin alanlarının ve ilgili temel mekanizmaların deneysel olarak araştırılmasını mümkün kılacaktır. Ungurean, bir test olarak araştırmacıların uykunun diğer yönlerini korurken rüya görmeyi azaltabileceğini veya artırabileceğini söylüyor. Örneğin, rüya görmenin duyguların ve diğer süreçlerin düzenlenmesindeki potansiyel rolü test edilebilir. Ayrıca bu, rüyaların zihinsel bozukluklardaki olası rolü hakkında bilgi sağlayabilir ve böylece yeni tedavileri teşvik edebilir.