Doğada kestirmeye vakit yok

Bir yabani babun sürüsü üzerinde yapılan bir uyku çalışması, acil gereksinimleri karşılamak için uykudan feragat etmenin yaygın olduğunu—ve hatta evrimsel tarihimizin bir parçası olabileceğini—ortaya koyuyor
01 Mart 2022
Davranışsal Biyoloji Evrim

Yabani bir primat grubunda uyku davranışını inceleyen türünün ilk çalışması, uyku biliminin temel bir ilkesine meydan okudu: kaybedilen uykuyu telafi etmemiz gerektiği. Kötü uyumuş olsalar bile, yabani babunlar kaybettikleri uykuyu telafi etmek yerine, grup arkadaşlarıyla sosyalleşmek ya da yırtıcıları kollamak gibi diğer önceliklere zaman ayırdılar. Max Planck Hayvan Davranışı Enstitüsü ile California Üniversitesi, Davis’ten bilim insanlarından oluşan ekip, aynı anda bir grubun neredeyse tüm bireylerinin uyku örüntülerini izlemek için invaziv olmayan bir teknoloji kullandı. Bulgular, yabani primat topluluklarında uyku homeostazını baskılayan birbiriyle yarışan öncelikleri açıkça ortaya seriyor—bu da, insanların evrimsel tarihleri boyunca uyku yoksunluğunu yönetmiş olabileceği olasılığını gündeme getiriyor.

Bir yabani babun sürüsü üzerinde yapılan uyku çalışması, kaybedilen uykuyu telafi etmenin, yabani hayvanların göze alamayacağı bir lüks olabileceğini ortaya koyuyor

Uyku araştırmaları, bal arılarından insanlara kadar her türden hayvanın, her günün bir bölümünü dinlenmeye ayırdığını ortaya koydu. Ancak, bazı kayda değer istisnalar dışında, tüm uyku çalışmaları aynı ortak noktayı paylaşır: laboratuvarda hayvanlar üzerinde yürütülmüşlerdir. Laboratuvar koşullarında, hayvanlar uyku homeostazı olarak bilinen olguyu sergiler—biriken uyku borcu olan bir hayvan, daha sonra olağandan daha uzun ya da daha derin uyur. Uyku homeostazı, uykunun bizzat tanımında uzun süredir temel bir ölçüt kabul ediliyor.

Ama eLife’ta yayımlanan yeni çalışma, doğadaki hayvanların uyku homeostazını bozabilecek bir dizi ekolojik ve sosyal taleple karşılaştığını gösteriyor. Özellikle, babunlar yeni ortamlarda uyanık kalmak ve grup arkadaşlarına yakın durmak için uykudan feragat ettiler; önceki gece ne kadar uyuduklarından ya da önceki gün kendilerini ne kadar yorduklarından bağımsız olarak.

Çalışma, California Üniversitesi, Davis’ten doktora öğrencisi Carter Loftus tarafından yürütüldü. Şöyle dedi: “İnsanların uyku borcu biriktirmesine yol açan birbiriyle yarışan öncelikler, bizimki gibi modern, sanayileşmiş bir topluma özgüymüş gibi görünebilir. Ancak bulgularımız, insan dışı primatların da, sağlıksız olabilecek durumlarda bile, başka etkinliklere katılmak için uykudan feragat ettiklerini gösteriyor. Dolayısıyla, uyku ile zamanımız üzerindeki diğer ivedi talepler arasındaki bu ödünleşmeyi, büyük olasılıkla evrimimiz boyunca yönetiyoruz.”

“Babunlar, geceleyin avlanmaya karşı son derece savunmasızdır ve uyum başarısı güçlü sosyal bağları sürdürmelerine bağlıdır. Bu nedenle, yeni ve riskli ortamlarda teyakkuzu sürdürmek ve gece boyunca grup arkadaşlarına yakın kalmak uğruna uykudan ödün vermek temel bir uyarlamayı temsil ediyor olabilir.”

Babun uykusunu ölçmek

Hayvanların ne zaman uyuduklarını ve ne zaman uyanık olduklarını belirlemek için, ekip bir sürüdeki babunların neredeyse tümüne takılan GPS izleyicilerinden ve ivmeölçerlerden yüksek çözünürlüklü hareket verisi topladı. Yabani primatlarda kolektif uyku davranışını inceleyen ilk çalışma olarak, bulgular hayvan topluluklarında uykuyla ilişkili bilinmeyen toplumsal maliyet ve yararları gün yüzüne çıkarıyor. Babunlar, daha çok grup arkadaşıyla yakın uyuduklarında daha kısa ve daha parçalı uyku deneyimlediler. Bununla birlikte, yakınlarındaki bireylerle gece uyanıklık dönemlerini de eşzamanladılar; bu da babunların aslında gece boyunca birbirleriyle etkileştiklerini ve sosyal bağlarını güçlendirdiklerini düşündürüyor.

Max Planck Hayvan Davranışı Enstitüsü bünyesindeki Hayvan Toplumları Ekolojisi Bölümü’nün direktörü ve Konstanz Üniversitesi’nde profesör olan Meg Crofoot, bu çalışmanın kıdemli yazarıdır ve primat toplumlarında sosyal davranışı incelemek için GPS izleme ve ivmeölçüm teknolojisini uygulayan ilk kişidir.

“Babun gruplarında uykunun kolektif bir davranış olduğunu keşfettik. Grup arkadaşları, gece uyanma örüntülerinde yüksek düzeyde eşgüdümlüydü; bu da daha kısa ve daha parçalı uykuya yol açtı. Sonuçlarımız, son derece sosyal olan bu hayvanların, uykunun fizyolojik gereksinimini grup halinde yaşamanın toplumsal baskılarıyla dengelediklerini gösteriyor.”

Kenya’daki Mpala Araştırma Merkezi’nde çalışan ekip, 26 yabani babuna GPS ve ivmeölçüm tasması taktı. Uyku araştırmalarında kullanılan ve genellikle beyin etkinliğini elektroensefalografi yoluyla ölçmek için elektrotların cerrahi olarak yerleştirilmesini içeren yerleşik yöntemlerin tersine, bu çalışmada kullanılan teknik, vahşi, serbest dolaşan hayvanlarda uyku ve uyanıklık dönemlerini belirleyebilen invaziv olmayan bir alternatifi temsil ediyor. GPS izleyiciler, babunların nereye hareket ettiklerine dair bilgi sağladı. Bu da araştırmacıların, hayvanların gün içinde ne kadar yol kat ettikleri, hangi uyku alanında uyudukları ve kiminle uyudukları gibi soruları yanıtlamasını sağladı. Akıllı saat ve Fitbit teknolojisine benzer olan ivmeölçerler, vücut hareketleri hakkında ultra yüksek çözünürlüklü bilgi sağladı. İnsan uykusu çalışmalarından uyarlanmış bir algoritmayı uygulayarak, araştırmacılar babunların ne zaman uyuduğunu ya da ne zaman uyanık olduğunu belirlemek için ivmeölçüm verisini kullandı. Ardından, uyuyan babunların termal video kayıtlarını bulgularını doğrulamak için kullandılar.

“Bu çalışma, uykunun dinamiklerine ilişkin bilimsel araştırmada heyecan verici yeni bir cephe açıyor,” diye ekliyor Crofoot. “İvmeölçüm temelli yöntem, hayvanları doğal yaşam alanlarında izleyen çalışmalara kolay ve ucuz biçimde entegre edilebilir; bu da birçok türde uyku hakkında bildiklerimizi büyük ölçüde genişletmemize olanak tanır. Aynı şekilde, teknik aynı anda çok sayıda bireye uygulanabilir ve böylece grupla uyumanın hayvan topluluklarının yapısını nasıl şekillirdiğini anlamanın yolunu açar.”

İstem: makaleyi özetleyen uzun detaylı çarpıcı sürükleyici açıklayıcı bütünlüklü makale bihaber insanlara göre yazılacak; maddeleme yapma, cümlelerle ilerle ve bağlamı genişlet (Ecological and social pressures interfere with homeostatic sleep regulation in the wild)

Doğada uyku, laboratuvardan çok daha pahalı bir alışkanlık. Yırtıcılara karşı tetikte kalmak, gece karanlığında gruptan kopmamak, yakınındakilerin kıpırdanışına kulak kesilmek; tüm bunlar, vücudun ‘uyku borcunu kapatma’ güdüsüyle çatışıyor. Kenya’daki bir zeytin babunu sürüsünü geceleri GPS ve ivmeölçerlerle izleyen araştırma, bu çatışmanın sonucunu yalın biçimde ortaya koyuyor: Ekolojik ve sosyal baskılar, evrimsel olarak hayati olan uyku homeostazını sahada sık sık geri plana itiyor. Basitçe söyleyelim; babunlar tanıdık olmayan yerde ve kalabalık içinde daha az uyuyor, üstelik kaybettikleri uykuyu ertesi gece daha uzun ya da daha derin bir uykuyla telafi etmiyorlar.

Çalışmanın kalbinde, gün boyu hareket ve gece boyu mikrodalgalı titreşimler gibi düşünebileceğiniz ivme verileri var. Araştırmacılar, her bir babunun ‘uyku başı’ ve ‘uyanış’ zamanlarını, gecedeki hareketsizlik kümelerini yakalayan bir algoritmayla belirliyor; ardından toplam uyku süresi, uyku verimi ve gece içindeki uyanıklık sıklığı gibi ölçütleri çıkartıyor. Zeytin babunları, beklenebileceği gibi gündüz aktif, gece tek parça uyuyan canlılar. Ortalama uyku periyodu yaklaşık on bir saat sürüyor; bunun dokuz buçuk saate yakını gerçek uyku, geri kalanı ise dönmeler, yer değiştirmeler, kısa uyanıklıklarla geçiyor. Uyku verimi yüksek, ama her saat başına kabaca iki küçük uyanıklık düşüyor; yani uyku kusursuz, cam gibi değil.

Homeostaz perspektifinden bakıldığında şaşırtıcı olan, yakın geçmişteki uyku ve yorgunluğun geceleri belirleyici olmaması. Babunlar bir önceki gece az uyumuş ya da gündüz çok yol yürümüş olsalar bile, ertesi gece otomatik olarak daha uzun ve bölünmeden uyumuyorlar. Tersine, gündüz kestirmeleri arttıkça gece uykusu kısalıyor ve daha sık bölünüyor; on dakikalık gündüz şekerlemesi, gece uykusundan kabaca altı dakikayı götürüyor. Bu tablo, vücudun “borcu kapatayım” refleksinin sahada sanıldığı kadar baskın olmadığını; ‘ne kadar uyudum’dan çok ‘nerede ve kiminle uyuyorum’un belirleyici olduğunu gösteriyor.

‘Nerede’ sorusu işin ekolojik yüzünü açıyor. Sürü, günlerce aynı nehir kenarındaki ağaçlarda yattığında bireyler belli ağaçlara sadakat geliştiriyor. Tanıdık ağaca tırmanan daha uzun uyuyor; sevmediği, az alıştığı ağaca çıkanın uykusu belirgin kısalıyor. Dramatik bir dönemeçte, gece vakti duyulan leopar hırıltıları ve babun çığlıklarından sonra grup, ertesi gün daha az kullandığı bir uyku alanına taşınıyor. İşte o ilk gece, toplam uyku süresi bir saate varan ölçüde düşüyor, uyanıklık sıklaşıyor. İkinci ve üçüncü gecede tablo normale dönüyor. Bu ‘ilk gece etkisi’ sadece insana özgü bir otel-fenomeni değil; belirsizlik ve risk arttığında, ilk gecenin daha sığ ve kısa uyunması evrimsel bir uyanıklık bedeli gibi duruyor.

‘Kiminle’ sorusuysa sosyal dünyanın ağırlığını gösteriyor. Nöbetleşe uyku fikrini hatırlatan ‘bekçi hipotezi’ne göre grupta birileri uyanık kalsa, hem uyku kalitesi hem toplu gözetleme artabilir. Fakat veriler bunun tersini işaret ediyor: Gece boyunca uyanıklık dönemleri birbirini kollayacak şekilde paylaştırılmıyor; tam aksine, aynı ağaçta yakın uyuyanlar senkronize biçimde uyanıp dalıyor. Birinin kıpırdanışı ötekini uyandırıyor; yer değiştirmeler, tıkırtılar adeta dalga gibi yayılıyor. Bir ağaçta yanına her ilave grup üyesi geldiğinde bireyin gece toplam uykusu birkaç dakika daha kısalıyor. Yani sosyal yakınlık, güvenlik için iyi; ama uykunun parçalanması pahasına.

“Peki ya daha derin uyku?” Telafi bununla da gelmiyor. Araştırmacılar, önce uyku bölünmesini derinliğe ters bir gösterge olarak yorumluyor; sonra da bir tür saha ‘uyandırma eşiği’ deneyi yapıyor: Aynı ağaçtaki komşulardan biri uyanınca, diğeri etkilenip uyanıyor mu, ve bu etkileşim kötü bir gecenin ertesinde azalıyor mu? Sonuç açık; komşunun hareketi uyandırıcı, fakat önceki gece az ya da parçalı uyuyan bireylerin uyarılma eşiği yükselmiyor. Yani ‘borç’ sadece süreyle değil, derinlikle de kapatılmıyor.

Tüm bunlar, uykuya ayrılan zamanın doğada ciddi bir fırsat maliyeti olduğunu hatırlatıyor. Uykudayken yiyecek aranmaz, sosyal bağlar korunmaz, hele yırtıcıların cirit attığı bir savanada tetikte de kalınmaz. Babunların daha az tanıdık ağaçta uyku kısaltması, leopardan sonra ilk geceyi huzursuz geçirmesi, kalabalıkta daha sık bölünmesi; hepsi ‘bugün hayatta kalma ve yarın sosyal sermayeyi koruma’ hesabının, içsel uyku muhasebesinin önüne geçtiğini gösteriyor. İlginç bir yan nokta, yaş ve cinsiyete dair beklenmedik desenler: Erişkinler gençlerden biraz daha uzun, erkekler dişilerden biraz daha uzun uyuyor. Bu, örneklem ve yöntemle ilgili yanlılıklar kadar, yırtıcılara karşı göreceli kırılganlık ve ağaç-yer seçimi gibi sosyal-ekolojik farkların da yansıması olabilir.

Yöntemsel açıdan çalışma, polisomnografi yerine ivmeölçere dayanıyor; bu, ‘hareketsiz uyanıklık’ ile gerçek uykuyu ayırmada sınırlı. Yani leopar saldırısının olduğu gece, bireyler tamamen kıpırdamadan tetikte beklediyse, algoritma bunu uyku sanmış olabilir. Ancak tam da bu nedenle, bu tür taşınabilir biyogünlükleme teknolojileri sahada onlarca bireyi aynı anda, haftalarca izleme gücü veriyor; uykuyu steril odalardan çıkarıp evrimsel bağlamında, tehlikenin ve topluluğun ortasında gözleme imkânı tanıyor. Bu ölçekte veri, uykunun ‘kolektif dinamiklerini’ görmeyi sağlıyor; kim kimi uyandırıyor, uykusuzluk dalgası ağaçta nasıl yayılıyor, grup düzeni gece nasıl sürüyor gibi sorular, laboratuvarda yanıtlanamazdı.

İnsan için çıkarılacak metafor net. Atalarımız gece yırtıcılarından korunmak için ateşi evcilleştirene dek muhtemelen babunlara benzer bir ikilem yaşadı: İlk kez konaklanan yerde sığ uyku, grup içinde başkalarının kıpırdanışına senkronize uyanıklık, sosyal bağların gündüze sığmadığı anlarda uykudan feragat. Bugün modern hayatımız, evlerimiz ve kilitli kapılarımız homeostazın ince ayarlarını görünür kılıyor olabilir; ama uykumuzun bazı tuhaflıkları, örneğin yeni bir yerde ilk gecenin huzursuzluğu, savana günlerinin gölgesini hâlâ taşıyor.

Son resimde, uyku temel bir ihtiyaç; fakat doğada tek efendi değil. Bazen ‘uyku ihtiyacı’ esner, çünkü ‘dikkat ihtiyacı’ ağır basar. Bazense sosyal hayat, geceyi delik deşik eder, çünkü sabah olduğunda kimin yanında durabileceğiniz hayatta kalmayı belirler. Bu çalışma, uykuyu bedenin içinden olduğu kadar çevrenin içinden okumamız gerektiğini, evrimin kitabında uyku bölümünün kenar notlarında ‘yırtıcılar’ ve ‘komşular’ sözcüklerinin kalın harflerle yazılı olduğunu hatırlatıyor.