It is 4 a.m., and the big test is in eight hours, followed by a piano recital. You've been studying and playing for days, but you still don't feel ready for either. So, what can you do? Well, you can drink another cup of coffee and spend the next few hours cramming and practicing, but believe it or not, you might be better off closing the books, putting away the music, and going to sleep. Sleep occupies nearly a third of our lives, but many of us give surprisingly little attention and care to it. This neglect is often the result of a major misunderstanding. Sleep isn't lost time, or just a way to rest when all our important work is done. Instead, it's a critical function, during which your body balances and regulates its vital systems, affecting respiration and regulating everything from circulation to growth and immune response. That's great, but you can worry about all those things after this test, right? Well, not so fast. It turns out that sleep is also crucial for your brain, with a fifth of your body's circulatory blood being channeled to it as you drift off. And what goes on in your brain while you sleep is an intensely active period of restructuring that's crucial for how our memory works. At first glance, our ability to remember things doesn't seem very impressive at all. Nineteenth-century psychologist Herman Ebbinghaus demonstrated that we normally forget 40% of new material within the first 20 minutes, a phenomenon known as “the forgetting curve”. But this loss can be prevented through memory consolidation, the process by which information is moved from our fleeting short-term memory to our more durable long-term memory. This consolidation occurs with the help of a major part of the brain, known as “the hippocampus”. Its role in long-term memory formation was demonstrated in the 1950s by Brenda Milner in her research with a patient known as H.M. After having his hippocampus removed, H.M.’s ability to form new short-term memories was damaged, but he was able to learn physical tasks through repetition. Due to the removal of his hippocampus, H.M.’s ability to form long-term memories was also damaged. What this case revealed, among other things, was that the hippocampus was specifically involved in the consolidation of long-term declarative memory, such as the facts and concepts you need to remember for that test, rather than procedural memory, such as the finger movements you need to master for that recital. Milner's findings, along with work by Eric Kandel in the 90's, have given us our current model of how this consolidation process works. Sensory data is initially transcribed and temporarily recorded in the neurons as short-term memory. From there, it travels to the hippocampus, which strengthens and enhances the neurons in that cortical area. Thanks to the phenomenon of neuroplasticity, new synaptic buds are formed, allowing new connections between neurons, and strengthening the neural network where the information will be returned as long-term memory. So why do we remember some things and not others? Well, there are a few ways to influence the extent and effectiveness of memory retention. For example, memories that are formed in times of heightened feeling, or even stress, will be better recorded due to the hippocampus' link with emotion. But one of the major factors contributing to memory consolidation is, you guessed it, a good night's sleep. Sleep is composed of four stages, the deepest of which are known as “slow-wave sleep” and “rapid eye movement”. EEG machines monitoring people during these stages have shown electrical impulses moving between the brainstem, hippocampus, thalamus, and cortex, which serve as relay stations of memory formation. And the different stages of sleep have been shown to help consolidate different types of memories. During the non-REM slow-wave sleep, declarative memory is encoded into a temporary store in the anterior part of the hippocampus. Through a continuing dialogue between the cortex and hippocampus, it is then repeatedly reactivated, driving its gradual redistribution to long-term storage in the cortex. REM sleep, on the other hand, with its similarity to waking brain activity, is associated with the consolidation of procedural memory. So based on the studies, going to sleep three hours after memorizing your formulas and one hour after practicing your scales would be the most ideal. So hopefully you can see now that skimping on sleep not only harms your long-term health, but actually makes it less likely that you'll retain all that knowledge and practice from the previous night, all of which just goes to affirm the wisdom of the phrase, "Sleep on it." When you think about all the internal restructuring and forming of new connections that occurs while you slumber, you could even say that proper sleep will have you waking up every morning with a new and improved brain, ready to face the challenges ahead.
Saat sabahın 4′ü ve final sınavı 8 saat sonra, arkasından ise bir piyano resitali. Günlerdir çalışıyor ve çalıyorsunuz ancak hazır hissetmiyorsunuz. Ne yapmalı? Bir fincan kahve daha içebilir, ileriki saatlerde de ineklemeye ve çalışmaya devam edebilirsiniz ama ister inanın ister inanmayın kitaplarınızı kapatıp, müziği bir köşede bırakıp uyumaya giderseniz daha iyi bir şey yapmış olursunuz. Uyku, hayatımızın neredeyse üçte birini oluşturuyor, ancak tuhaf bir şekilde çoğumuz uykumuza pek dikkat etmiyoruz. Bu ihmal genellikle büyük bir yanlış anlaşılmadan kaynaklanır. Uyku vakit kaybı değildir, ya da yapılması gereken tüm işler yapılıncaki bir dinlenme aracı değildir. Elzem bir işlev. Uyku boyunca vücudumuz yaşamsal sistemlerini düzenliyor ki bunlar solunumu etkliyor, dolaşımdan büyümeye, bağışıklık sistemine kadar her şeyi düzenliyor. Bu harika, ama tüm bunları sınavdan sonra düşünebilirsin, değil mi? O kadar hızlı olma. Aslında uyku, uyurken, kan dolaşımınızın beşte birini alan beyniniz için de çok önemlidir. Uyku sırasında beyinde olan şey, hafızanın işleyişi için çok önemli olan yoğun bir yeniden yapılanma zamanıdır. İlk bakışta, bir şeyleri hatırlama becerimiz o kadar etkileyici gözükmüyor. 19.yüzyılda, psikolog Herman Ebbinghaus, aldığımız yeni bilgilerin %40′ını ilk 20 dakika içerisinde unuttuğumuzu bizlere gösterdi. Unutma eğrisi olarak da bilinen bir fenomen. Ancak bu kayıp, bilginin anlık kısa süreli belleğimizden daha dayanıklı uzun süreli belleğe taşındığı bir süreç olan bellek konsolidasyonu yoluyla önlenebilir. Bu konsolidasyon, beynin hipokampus olarak bilinen önemli bir bölümünün yardımıyla gerçekleşir. Uzun süreli belleğin oluşumundaki rolü, 1950′lerde Brenda Milner tarafından H.M. olarak bilinen hasta üzerinde yaptığı bir araştırma sırasında gösterildi. Hipokampusu çıkarıldıktan sonra, H.M.’nin kısa süreli hafızasını kullanma yeteneği zarar gördü ancak fiziksel görevleri tekrarlama yoluyla öğrenebildi. Hipokampüsünün çıkarılması, uzun süreli hatıralar oluşturma yeteneğine de zarar verdi. Bu vaka, diğer şeylerin yanı sıra, hipokampusun prosedürel bellekten ziyade bu test için hatırlamanız gereken gerçekler ve kavramlar ya da bir resital için uzmanlaşmak gibi bildirimsel uzun süreli belleğin konsolidasyonunda özel olarak yer aldığını ortaya koydu. Milner’ın keşifleri, Eric Kandel’in 1990′lardaki çalışmalarıyla birlikte, konsolidasyon sürecinin nasıl çalıştığını anlamamızı sağladı. Başlangıçta, duyusal veriler kopyalanıyor ve nöronlar tarafından kısa süreli bir bellek olarak geçici olarak saklanıyor. Oradan, kortikal bölgedeki nöronları güçlendiren ve artıran hipokampustan geçiyorlar. Bu nöroplastisite fenomeni sayesinde, nöronlar arasında yeni bağlantılara izin veren yeni sinaptik bağlantılar oluşuyor, bilginin uzun süreli bir hafıza olarak geri gönderildiği sinir ağını güçlendiriyor. O zaman neden bazı şeyleri hatırlıyor da bazılarını hatırlayamıyoruz? Belleğin kapsamını ve verimliliğini etkilemenin birkaç yolu var. Örneğin, güçlü duygular ve hatta stres zamanlarında oluşan anılar, hipokampus ve duygu arasındaki bağlantı nedeniyle daha iyi hatırlanır. Ama hafızanın güçlenmesine en çok katkıda bulunan şeylerden biri, tahmin etmişsinizdir ki, iyi bir gece uykusudur. Uyku 4 aşamadan oluşur ve derin uyku, bir yavaş dalga evresi ve bir de hızlı göz hareketi evresi içerir Bu evreler sırasında insanları ölçen elektroensefalogramlar, hafıza oluşumu için aktarma istasyonları olarak hizmet eden beyin sapı, hipokampus, talamus ve korteks arasında dolaşan elektriksel uyarıları gösterir. Uykunun farklı aşamaları, farklı türdeki anıların pekiştirilmesine yardımcı olur. Derin uykunun ilk aşamasında, bildirimsel bellek, hipokampusun ön kısmındaki geçici bir depolama konumunda kodlanır. Korteks ve hipokampus arasındaki sürekli diyalog yoluyla, bu hafıza tekrar tekrar etkinleştirilir ve kortekste uzun süreli depolamaya doğru kademeli olarak yeniden dağıtılır. Uyanma gibi derin uykunun ikinci aşamasındaki beyin aktivitesi, prosedürel hafızanın konsolidasyonu ile ilişkilidir. Çalışmalara göre, formüllerinizi ezberledikten üç saat ve notlarınızı çalıştıktan bir saat sonra uyumak ideal olacaktır. Bu nedenle, uykunuzu azaltmanın, uzun süreli sağlığınıza zarar vermenin yanı sıra, önceki gecenin bilgi ve eğitimini koruma şansınızı azalttığını da görmelisiniz, her şey şu sözün bilgeliğini doğruluyor: “sabah ola hayrola”. Bu içsel yeniden yapılanma ve uykı sırasında yeni bağlantıların oluşumuyla, iyi bir uykunun size her sabah yeni ve gelişmiş bir beyin vereceğini, hatta ilerideki zorluklarla yüzleşmeye