Dmitri Mendeleyev'in periyodik tablonun eksiksiz düzenlemesini masasında uyuyakalmasının ardından rüyasında gördüğü meşhurdur. Uyandığında tüm elementlerin yerli yerine oturduğu bir tablo gördüğünü iddia etmiş ve hepsini yazmıştı. Bir şekerlemeden hemen sonra gelen bu 'eureka' anıyla, Mary Shelley, Thomas Edison ve Salvador Dali gibi oldukça yetenekli isimlerin kulübüne katılmış oldu.
Bu anekdotların ne kadar gerçeklik payı olduğunu anlamak için, Hamburg Üniversitesi'nden bilişsel bilim araştırmacılarının liderliğindeki bir Alman bilim insanı ekibi, bu tür uyku sonrası deha parlamalarını tetiklemek ve onları EEG beyin izleme cihazlarıyla yakalamak üzere bir deney gerçekleştirdi. Ve kısmen başarılı oldular.
Edison'ın Fincan Sırrı
Hamburg Üniversitesi'nden bir bilişsel bilim profesörü, "Thomas Edison'ın sandalyesinde şekerleme yaparken elinde bir fincan veya benzeri bir şey tuttuğu bir tekniği vardı" diyor. "Çok derine daldığında, fincanın elinden düşmesi onu uyandırırdı – bu 'eureka' anlarını tetiklemenin yolu olduğuna inanıyordu." Bir kitap veya fincanla sandalyede uyuklamak kulağa pek radikal gelmese de, bir dizi bilişsel bilimci Edison'ın içgörüye yaklaşımını yeniden yaratmak ve deneylerinde test etmek konusunda ciddi adımlar attı.
Son zamanlarda yapılan bu tür araştırmalardan biri, Fransız araştırmacılar tarafından Sorbonne Üniversitesi'nde gerçekleştirildi. Yüzden fazla katılımcıya matematiksel bir problem sunuldu ve iki basit kuralı adım adım uygulayarak çözülebileceği söylendi. Ancak, çözüme çok daha hızlı ulaşmayı sağlayan, açıklanmamış bir kısayol da vardı. Amaç, katılımcıların Edison tarzı bir şekerlemeden sonra bu kısayolu bulup bulamayacaklarını görmekti. Bilim insanları, 'eureka' anının EEG'de görünüp görünmediğini kontrol edecekti.
Fransız araştırmacı ekibi, katılımcıların uyuklarken tutması gereken kaşık, çelik küreler, stres topları gibi farklı nesnelerle de deney yaptı. Sonuç olarak Edison'ın haklı olduğu ve bir fincanın açık ara en iyi seçim olduğu ortaya çıktı. Ayrıca, katılımcıların çoğunun düşen fincan onları uyandırdıktan sonra gizli bir kural olduğunu fark ettiği anlaşıldı. Şekerleme kısaydı, sadece hafif, REM dışı N1 uyku fazına girmeye yetecek kadardı.
Başlangıçta, Hamburg ekibi Sorbonne çalışmasının sonuçlarını tekrarlamak istedi. Hatta aynı marka fincanları bile satın aldılar, ancak bu sefer fincanlar işe yaramadı. "Bizim için işe yaramadı. Uyuyakalan insanlar bu fincanları çoğu zaman düşürmedi – nedenini bilmiyorum" diyor araştırmacılar. Daha da büyük sürpriz ise, N1 fazı uykusunun da işe yaramamasıydı.
Noktaların İzini Sürmek
Hamburg ekibi, 90 katılımcıdan oluşan bir deney kurdu. Bu deneyde katılımcılardan bir dizi denemede ekrandaki noktaları takip etmeleri istendi ve denemeler arasında 20 dakikalık bir şekerleme molası verildi. Noktalar oldukça küçüktü, mor veya turuncu renkteydi, bir daire içinde yerleştirilmişti ve iki yönden birinde hareket ediyordu. Katılımcıların görevi, noktaların hareket yönünü belirlemekti. Bu, ekibin tanıttığı titreme miktarına bağlı olarak kolaydan çok zora kadar değişebiliyordu.
Katılımcıların keşfedebileceği içgörü, renk kodlamasında gizliydi. Noktaların yönünün rastgele olduğu birkaç denemeden sonra ekip, hareketi renkle ilişkilendiren bir değişiklik tanıttı: turuncu noktalar her zaman bir yöne, mor noktalar ise diğer yöne hareket ediyordu. Katılımcıların bunu uyanıkken veya uyku kaynaklı bir içgörü aracılığıyla çözmesi gerekiyordu.
Bu noktalar, Hamburg ekibinin deneyi ile Sorbonne çalışması arasındaki ilk farktı. Sorbonne ekibi katılımcılarından analitik becerilere dayalı bir matematik problemini çözmelerini istemişti. Hamburg ekibinin görevi ise daha çok algı ve alışılmışın dışında düşünme üzerineydi.
İkinci fark ise fincanların düşmemesi ve katılımcıları uyandırmamasıydı. Kaslar genellikle uyku derinleştikçe daha fazla gevşer, bu yüzden çoğu insan N1 fazının sonunda veya N2 fazının başlangıcında, vücut istemli motor kontrolünü kaybetmeye başladığında elindeki şeyi düşürür. "İnsanların N2 fazına ulaşmasını gerçekten engellemedik ve N2 fazına ulaşan katılımcıların 'eureka' anlarını en sık yaşadığı ortaya çıktı" diye açıklıyor araştırmacılar.
Daha derin, N2 uyku fazına ulaşan kişilerin yüzde 80'inden fazlası renk kodlama çözümünü buldu. Hafif N1 uykusuna dalan katılımcıların başarı oranı yüzde 61 iken, 20 dakikalık şekerleme süresince uyanık kalan grupta bu oran yüzde 55'e düştü. Şekerleme molası vermeden aynı görevi yapan kontrol grubunda ise katılımcıların sadece yüzde 49'u gizli hileyi çözebildi.
Sorbonne ve Hamburg ekibinin deneylerindeki farklı sonuçlar şaşırtıcıydı, bu yüzden ekip, 'eureka' anlarını uyku fazlarından daha iyi tahmin edebilecek veri özelliklerini aramak için EEG okumalarına baktı. Ve bir şeyler buldular.
Dehanın Eğimi
İnsan beynindeki EEG sinyali, spektral bir eğri üzerinde çizilebilen düşük ve yüksek frekanslardan oluşur. Uyanık olduğumuzda, çok sayıda yüksek frekanslı sinyal vardır ve bu eğri oldukça düz görünür. Uyku sırasında bu yüksek frekanslar susturulur, daha fazla düşük frekanslı sinyal olur ve eğri daha dikleşir. Genellikle, ne kadar derine uyursak, EEG eğrimiz o kadar dik olur.
Ekip, 'eureka' anlarının dik bir EEG spektral eğimiyle yüksek oranda ilişkili olduğunu fark etti – eğim ne kadar dikse, insanların bir atılım yaşama olasılığı o kadar yüksekti. Aslında, sadece EEG sinyaline dayalı modeller, 'eureka' anlarını uyku fazlarına dayalı tahminlerden ve hatta uyku fazları ile EEG okumalarının birleşimine dayalı tahminlerden daha iyi öngördü.
"Geleneksel olarak, insanlar uyku EEG okumalarını N1 veya N2 gibi ayrı aşamalara ayırdı, ancak biyolojide olduğu gibi, gerçekte durum o kadar da ayrı değil" diyor araştırmacılar. "Çok daha süreklidir, bir tür gri bölge vardır." Araştırmacılar, özellikle EEG izine bakmanın, ani içgörü anları geldiğinde beyinde tam olarak ne olduğunu daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceğini belirtiyor.
Ancak ekip, gelecekte daha fazla veri elde etmek istiyor. "Şu anda yıllardır üzerinde çalıştığımız bir çalışma yürütüyoruz: İnsanlar uyurken beyinde neler olduğunu görmek için hem EEG hem de [fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme] (fMRI) aynı anda kullanmak istiyoruz" diyor araştırmacılar. fMRI görüntülemesinin eklenmesi, ekibin uyku sırasında beynin hangi bölgelerinin aktive olduğunu görmesini sağlayacak. Ekibin EEG ve fMRI görüntülemesini birleştirerek öğrenmek istediği şey, uykunun hafıza konsolidasyonunu nasıl artırdığı.
Araştırmacılar, "Ayrıca, içgörü üretmede rol oynayan süreçler hakkında da (kelime oyunu yapmadan) bazı içgörüler elde etmeyi umuyoruz" diye ekliyor.
