Bilim henüz canlıların neden uykuya ihtiyacı olduğuna dair tam bir açıklama getiremese de uykuya dalmamızı ve uyanmamızı sağlayan etkenler daha da bilinir hâle geldi. Melatonin ve adenozin hormonları, bedenimizin sürekli olarak değil, belirli zamanlarda salgıladığı uykuyla ilgili iki hormon. Melatonin karanlık çöktüğünde, uykuya geçtiğimiz sürede; adenozin gündüz ya da akşam fark etmeksizin uyanık kaldığımızda salgılanır.

Melatonin ve adenozin hormonu, vücudun biyolojik saatini yani sirkadiyen ritmi düzenleyen hormonlardır. Beynin orta bölgesinde yer alan epifiz bezi tarafından üretilen melatonin hormonunun salgılanması ve vücut tarafından sentezlenmesi için tamamen karanlık olan bir odada uyumak gerekir. Melatonin aynı zamanda bağışıklık sisteminin güçlenmesi, hücre yenilenmesi ve bilişsel süreçlere etki eder. Yani hava karardıktan sonra karanlık bir odada gerçekleşen uyku, bedenimizin kendini tamir etmesini sağlar.

Uykunun en verimli olduğu dönem REM (rapid eye movement) uykusudur. Uyku esnasında gözlerde gerçekleşen hızlı hareketlenmeler kişinin REM uykusunda olduğunu gösterir. Bebeklikten çocukluğa, çocukluktan yetişkinliğe geçtikçe azalan REM uykusu beynin gelişimi için önemli bir faktördür. Tüm uyku sürecimiz REM ve NREM’in (non-rapid eye movement) dönüşümlü tekrarlanmasıyla gerçekleşir.

Uyku NREM ile başlar ve her uyku periyodunda 90 dakika sürer. Bu süre değişmez. Sonrasında ilk REM uykusu başlar, bu süreç en kısa REM uykusudur ve sadece 10 dakika sürer. Rüyalar da REM uyku periyotlarında görülür. İlk 10 dakikalık REM uykusundan sonra tekrar NREM uykusuna geçilir ve yine 90 dakikalık süreden sonra ikinci REM uykusu başlar.

Beyin dalgalarının elektriksel olarak incelenmesini sağlayan EGG (elektroensefalografi) tetkiklerinde REM uykusu sırasında beyinden salgılanan sinyallerle uyanıkken yaydığımız sinyaller arasında belirgin farklar olmadığı ortaya çıkmıştır. Yani rüya gördüğümüz REM döneminde uykuda olsak da beynimiz uyanıkmış gibi davranır. REM uykusu sırasında beynimiz aktif olsa da bedenimiz felç hâlindedir. Aslında bu, vücudun kendini koruma sistemidir. Halk arasında “karabasan” olarak adlandırılan durum da bu evrede gerçekleşmektedir. Herhangi bir sebeple REM uykusu evresindeyken kişi uyanır ve bilinç yerine gelir. Ancak kaslar işlevini henüz yerine getiremez.

Gün içerisinde edindiğimiz yeni anılar ve bilgiler REM uykusu sırasında işlenir. Yeni sinapsların oluşması, yeni öğrenilen bilgilerin eski bilgilerle birleştirilmesi bu uyku periyodunda gerçekleşir. İngilizcede kullanılan, bir karar almadan önce bir süre beklemek anlamına gelen “sleep on it” deyimi beynimizin uykudayken problem çözebilme yetisi ile alakalıdır ve bu söz, bu nedenle söylenir.