Mwanasayansi wa masuala ya nyuroni na ubongo Marcos Frank kutoka Chuo Kikuu cha Pennsylvania, ambaye hata hivyo hakushiriki katika tafiti hizo, anasema kuwa matokeo ya tafiti hizo yanathibitisha dhana iliyokuwepo tangu awali kuwa kujifunza na kuweka kumbukumbu ni mambo yenye uhusiano na kupata usingizi.

Kundi la Shaw lilitumia nzi waliotengenezwa maalum (genetically engineered) ambapo walibadilisha aina fulani ya protein na kuifanya iwe na uwezo wa kusisimua seli za ubongo zinazochochea upatikanaji wa usingizi pindi kunapokuwa na mabadiliko ya joto ikiwemo joto kali au joto la kusababisha kuungua kwa aina fulani ya kemikali (capsaicin) ambayo hupatikana kwenye pilipili.

Nzi waliokula aina pilipili zenye aina hii ya kemikali walionekana kusinzia, ingawa jambo hilo lilitokea baada ya muda mrefu kidogo wakati wale waliowekwa kwenye chombo chenye nyuzi joto 31°Celsius walipatwa na usingizi mara moja.

Aidha watafiti pia waliwakutanisha nzi wa kiume pamoja na nzi wengine wa kiume ambao walipandikizwa hormones na harufu ya kike ili kuchunguza kama kutatokea kitendo cha kujamiiana baina yao. Nzi wa kiume wasio na harufu ya kike walijaribu kuwapanda wenzao waliopandikizwa harufu ya kike lakini kitendo hicho kilishindikana hata baada ya kujaribu kwa masaa kadhaa kwa vile nzi waliopandikizwa harufu ya kike walikataa kufanywa hivyo.

Lakini, kama vile mtu anapokesha usiku kucha akijaribu kusoma na kukariri kwa ajili ya mtihani wa kesho yake, uzoefu walioupata nzi wale wa kiume wasio na harufu ya kike haukuweza kusababisha nzi hao kutunza kumbukumbu ya muda mrefu iwapo wasingelala muda mfupi mara baada ya zoezi lao lililoshindikana. Hata baada ya kurudishwa tena kwenye chombo kile kile kwa ajili ya kujamiiana na nzi walewale wenye harufu ya kike, nzi hao wa kiume hawakuweza kukumbuka jaribio lao lililoshindwa, badala yake waliendelea kutaka kuwapanda wenzao ingawa matokeo yalikuwa kama awali.

Mara baada ya jaribio hilo lililoshindwa, wanasayansi hao walijaribu kusisimua sehemu ya ubongo inayohusika na usingizi kwa baadhi ya nzi wale wa kiume wasiokuwa na harufu ya kike. Kitendo hiki kilisababaisha kumbukumbu ya muda mfupi ya kukataliwa kujamiiana kugeuka na kuwa ya muda mrefu na ya kudumu (long-term memory).

Watafiti walipojaribu kusisimua sehemu nyingine za ubongo wa nzi hao ili kuweza kuona kama kutakuwa na mabadiliko yeyote katika uwezo wa kutunza kumbukumbu, watafiti hao waliona kwamba sehemu hizo hazikuwa na uwezo wa kubadilisha kumbukumbu ya muda mfupi kuwa ya muda mrefu.

Hali kadhalika, watafiti hao walijaribu pia kuwaacha nzi wengine bila kupata usingizi. Katika kundi hili la nzi, watafiti waligundua kuwa nzi hao hawakuweza kukumbuka kukataliwa kujamiiana kwao ikiwa ni uthibitisho kwamba kupata usingizi kuna husika zaidi na uwezo wa kubadili na kutunza kumbukumbu za muda mfupi kuwa za muda mrefu, na wala hivina uhusiano kabisa na usisimuaji wa ubongo kama ilivyodhaniwa hapo awali.

Shaw anasema, ingawa bado haifahamiki kwa uhakika kabisa ni kwa jinsi gani usingizi unawezesha utunzaji wa kumbukumbu lakini kwa hakika wanaweza kusema kuwa usingizi una nafasi kubwa mno katika utunzaji wa kumbukumbu.

Njia mojawapo ambayo wanasayansi wanadai usingizi unaweza kuathiri kumbukumbu ni kwa ubongo kuchuja kumbukumbu za ziada. Dhana hii ambayo kwa kitaalamu hujulikana kama dhana ya mizania ya sinapsi (synaptic homeostasis model) inasema kwamba wakati wa usingizi mawasiliano kati ya nyuroni na nyuroni, au kwa kitaalamu sinapsi, za baina ya seli na seli za ubongo huwa na dhaifu au pengine hukosekana kabisa.

Mawasiliano ambayo yalianza yakiwa dhaifu huwa na tabia ya kupotea kabisa, wakati yale yaliyo imara huwa na tabia ya kutunzwa vizuri. Hali hii husababaisha ubongo uliojaa kumbukumbu ya shughuli za mchana kutwa nzima kujiweka sawa kwa ajili ya kufanya kazi za siku inayofuata. Kwa dhana hii, kundi la Shaw lilionesha kwamba kitendo cha kulala na kupata usingizi mzuri vinaenda sambamba na kitendo cha sinapsi za nyuroni za ubongo kuchuja habari na kumbukumbu zinazohitajika na zisizohitajika.

Katika utafiti mwingine, wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Wisconsin–Madison wao walijaribu kuonesha kitendo cha uchujaji kumbukumbu na taarifa kwa undani zaidi. Wakitumia aina nyingine ya nzi wa utafiti, wataalamu hao walisema kuwa kadiri kiumbe kinavyojifunza, sinapsi nyingi zaidi huitajika na hutengenezwa katika ubongo wa kiumbe huyo, na ndivyo hitaji la usingizi linavyozidi kuwa kubwa ili kuuwezesha ubongo kurudi katika hali yake ya kawaida.

Wakitumia nzi waliotunzwa katika chupa maalum ambayo iliwafanya nzi hao wasiweze kutoka nje kwa muda wa wiki kadhaa, watafiti hao walichunguza ubongo za nzi hao baada ya wiki kadhaa za kuwa kifungoni. Ilionekana kuwa nzi wengi walikuwa na idadi kubwa ya sinapsi baada ya siku kadhaa za kukaa ndani ya chupa kuliko siku ya kwanza.

Aidha nzi waliowezeshwa kupata usingizi walionekana kuwa na uwezo wa kuchuja idadi ya sinapsi zao na kuwa na idadi sawa kati ya asubuhi na muda wa kulala tofauti na nzi ambao walinyimwa uwezo wa kupata usingizi. Hata hivyo wanasayansi hawa walishindwa kujua ni aina gani ya sinapsi zinazochujwa na jinsi kitendo hicho kinavyofanyika. Ili kuweza kujibu hilo swali, watafiti wanapanga kufanya utafiti mwingine kwa kutumia panya.

Pamoja na hayo yote, hata hivyo kitu cha muhimu kukumbuka ni kuwa usingizi ni jambo la muhimu sana katika kujenga na kutunza kumbukumbu. “Si tu kwamba usingizi unawezesha ubongo kuweza kujifunza zaidi siku inayofuata kwa njia hii ya uchujaji taarifa, bali pia iwapo mtu asipolala, anakosa kabisa uwezo wa kujenga na kutunza kumbukumbu.”Anasema mmoja wa watafiti hao.

Makala hii imefasiriwa kutoka Jarida la Science ambalo pia hupatikana mtandaoni kupitia link hii