Tüm iLive içeriği tıbbi olarak incelenir veya mümkün olduğu kadar gerçek doğruluğu sağlamak için kontrol edilir.
Sıkı kaynak bulma kurallarımız var ve yalnızca saygın medya sitelerine, akademik araştırma kurumlarına ve mümkün olduğunda tıbbi olarak meslektaş gözden geçirme çalışmalarına bağlanıyoruz. Parantez içindeki sayıların ([1], [2], vb.) Bu çalışmalara tıklanabilir bağlantılar olduğunu unutmayın.
İçeriğimizin herhangi birinin yanlış, güncel değil veya başka türlü sorgulanabilir olduğunu düşünüyorsanız, lütfen onu seçin ve Ctrl + Enter tuşlarına basın.
Matematik, bebeklerin neden gündüz uyuduğunu, gençlerin neden geç uyuduğunu ve yaşlıların neden erken uyandığını açıklıyor
Son inceleme: 27.07.2025
Bebeklerin neden bazı günler uyurken bazı günler uyumadığını hiç merak ettiniz mi? Ya da yaşlı insanların neden daha erken uyandığını? Surrey Üniversitesi'nden yeni bir araştırmaya göre, uyku düzenlemesinin matematiksel modellemesi bu ve diğer sorulara beklenmedik cevaplar sunuyor.
npj Biological Timing and Sleep dergisinde yayınlanan bir makalede, araştırmacılar ilk olarak 1980'lerde önerilen uyku düzenlemesinin ikili süreç modelinin (2PM) matematiksel yapısını analiz ettiler. 2PM, uyku düzenimizin iki faktör tarafından nasıl şekillendiğini açıklıyor: uyanık kaldığımız süre boyunca artan ve uyku sırasında azalan uyku basıncı ve yaklaşık 24 saat süren iç biyolojik saatimizin sirkadiyen ritmi.
Surrey ekibi, 2PM'nin beynin uyku ve uyanıklık arasında geçiş süreçlerini nasıl yansıttığını göstermek için matematik kullandı. Modelin, belirli gelişim aşamalarındaki bebeklerin neden yalnızca belirli günlerde şekerleme yaptığını açıklamaya yardımcı olduğunu gösterdiler - bu, salınım bilimcileri arasında "Şeytan Merdiveni" olarak bilinen bir olgudur. Aynı model, hayvanlardaki uyku düzenlerini de açıklıyor.
Araştırmacılar ayrıca uyku-uyanıklık geçişlerinin matematiğini, ışığın biyolojik saati nasıl etkilediğinin matematiğiyle birleştirdiler. Bu entegre model, birçok uyku olayının içsel fizyolojik süreçler ve çevrenin birleşimiyle nasıl belirlendiğini açıklamaya yardımcı oluyor.
Örneğin, model ergenlerin neden küçük çocuklara göre daha geç uykuya dalıp uyanma eğiliminde olduğunu açıklıyor. Uyanıklık sırasında uyku basıncının daha yavaş artması, ergenlerin daha uzun süre uyanık kalmalarını sağlarken, akşamları parlak ışığa maruz kalmak uykuyu daha da geciktiriyor.
Model, diğer yaygın örüntülere dair yeni bakış açıları da sunuyor. Şaşırtıcı bir bulgu: Yaşlılıkta erken uyanma, yaygın olarak düşünüldüğü gibi biyolojik saatteki değişikliklerden çok, uykuyu yöneten farklı sistemlerin nasıl etkileşim kurduğu ve bu etkileşimlerin yaş, çevre ve bireysel biyolojiyle nasıl değiştiğiyle ilgili olabilir.
Ekibin çalışması, 14:00 + ışık modelinin, bazı insanların neden erken uyanmakta veya "sosyal olarak kabul edilebilir" bir zamanda yatmakta zorluk çektiğine dair içgörü sağladığını gösteriyor. Bunun nedeni biyolojik saatlerinin "bozuk" olması değil, (ışık) ortamlarının veya fizyolojilerinin uykuyu daha geç saatlere ertelemesi.
Surrey Üniversitesi Matematik Okulu Başkanı ve çalışmanın başyazarı Profesör Anne Skeldon şunları söyledi:
"Bu model, uyku sorunlarının daha iyi anlaşılması ve çözüm bulunması için umut veriyor. Matematik kullanarak, aydınlatma, rutin veya biyolojideki küçük değişikliklerin uyku düzenini nasıl değiştirdiğini görebiliyor ve herkes için uykuyu iyileştirmenin pratik yollarını test edebiliyoruz. Bu, insanların yaşam kalitesini artırabilecek daha kişiselleştirilmiş ve etkili çözümlere doğru atılmış bir adım."
Araştırmacılar, matematiksel yöntemler kullanarak 2PM + ışık modelinin doğrusal olmayan osilatörler sistemi gibi davrandığını gösterdiler - bir uyku-uyanıklık osilatörü, biyolojik saatin salınımları ve gözler aracılığıyla beyne ulaşan bir ışık/karanlık deseni.
Bilim insanları, uyku-uyanıklık osilatörünün genellikle 24 saatlik bir ritmi takip etmediğini, ancak biyolojik saat ve ışık döngüleriyle etkileşiminin, "eşzamanlılık" olarak bilinen bir süreç aracılığıyla gece-gündüz döngüsüyle senkronize kalmamıza yardımcı olduğunu açıklıyor.
Bu salınımlı etkileşimleri daha derinlemesine incelemek için bilim insanları, 14:00 + ışık modelini kullanarak matematiksel simülasyonlar gerçekleştirdiler. Simülasyonlar, günün büyük bir kısmını kapalı alanda geçirmenin ve akşamları parlak ışıkların açık olmasının salınım sistemini ve dolayısıyla uykuyu bozduğunu gösterdi. Bu sayede, akşam ışığına maruz kaldıktan sonra uyku değişiklikleri veya düzenli uykuya dalmada zorluk gibi çeşitli davranışları tahmin edebildiler.
Çalışmanın ortak yazarı ve Surrey Üniversitesi Uyku Araştırma Merkezi Müdürü Profesör Derk-Jan Dijk şunları ekledi:
"Bu çalışma, matematiğin uyku gibi karmaşık ve kişisel süreçlere nasıl ışık tutabileceğini gösteriyor. Doğru veriler ve modellerle, modern rutinler, yaşlanma veya hastalıklar nedeniyle uykuları bozulan kişilerin uykusunu iyileştirmek için daha iyi önerilerde bulunabilir ve yeni müdahaleler geliştirebiliriz."