هنگام خواب در مغز شما چه اتفاقی می افتد؟
به گزارش سیناپرس، دانشمندان به طور مداوم در حال تجربه اطلاعات جدید در مورد نحوه عملکرد مغز هستند، اما ما در مورد نحوه عملکرد این اندام باورنکردنی در طول خواب چه می دانیم؟ آیا این یک رمز و راز کامل است یا چیزهایی وجود دارد که ما با اطمینان می دانیم؟
دکتر دیوید رایزن، دانشیار عصب‌شناسی در دانشگاه پنسیلوانیا، گفت: هر حیوانی در این سیاره که با دقت آن را مطالعه کرده‌ایم نشان داده که می‌خوابد، حتی مگس‌های میوه، کرم‌های گرد و چتر دریایی. از این رو، خواب باید عملکرد بسیار مهمی را ایفا کند، که منجر به تداوم آن در طول تکامل شده است.
رایزن افزود: این امر بسیار قابل توجه است، زیرا خواب هزینه هایی را به همراه دارد. حیوانات در هنگام خواب در برابر شکار آسیب پذیر هستند و نیز مولد نیستند، آنها برای غذا جستجو نمی کنند و تولید مثل نمی کنند.
تحقیقات نشان داده است که ما یک سوم زندگی خود را یا در خواب می گذرانیم یا سعی می کنیم بخوابیم. این بدان معناست که اگر تا 76 سالگی (متوسط امید به زندگی در ایالات متحده در سال 2021، طبق مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها) زندگی کنید، احتمالاً حدود 25 سال از زندگی خود را در خواب سپری خواهید کرد.
رایزن می‌گوید وقتی خوب یا اغلب به اندازه کافی نمی‌خوابیم، عملکرد ضعیفی داریم و افزود که اگر خواب حتی برای یک شب مختل شود، عدم توانایی فرد برای فکر کردن و عملکرد مؤثر می‌تواند در او مشهود باشد.
به گفته رایزن، از آنجایی که مغز بیشترین کمبود خواب را تجربه می‌کند، فکر می‌کنیم مغز اصلی‌ترین عضوی است که در محرومیت از خواب انسان تأثیر می پذیرد. بنابراین، خواب باید برای عملکرد سالم مغز بسیار مهم باشد.
طبق گفته موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی (NINDS)، دو نوع اصلی خواب وجود دارد: خواب حرکت سریع چشم (REM) و خواب غیر REM. آنها هر دو با انواع خاصی از امواج مغزی و فعالیت عصبی خاص مرتبط هستند. خواب غیر REM زمانی اتفاق می افتد که ما از بیداری به خواب می رویم، زمانی که امواج مغزی ما کند می شوند. در همان زمان، ماهیچه های ما شروع به شل شدن می کنند و تنفس کندتر از حد معمول می شود.
از سوی دیگر، خواب REM، فعالیت امواج مغزی را در سطحی بسیار شبیه به بیداری نگه می دارد. تحقیقات نشان داده است که خواب REM بین 20 تا 25 درصد از زمان خواب ما را تشکیل می دهد و زمانی است که رویاهای ما عجیب ترین و غیرقابل قبول ترین خواب ها هستند.
به گفته NINDS، در طول خواب REM، که رویاها بیشترین فعالیت را دارند، تالاموس، توده بزرگی از ماده خاکستری که در وسط مغز یافت می شود، تصاویر، صداها و سایر احساساتی که رویاهای ما را پر می کنند، ارسال می کند.
به گفته جانز هاپکینز، انتقال دهنده عصبی استیل کولین، یک ماده شیمیایی است که در ساعات بیداری افزایش می یابد، در طول خواب REM نیز ترشح آن قوی است. هنگامی که بیدار هستید، به نظر می رسد استیل کولین به مغز کمک می کند تا اطلاعات را جمع آوری کند و در زمان خواب هم احتمالاً به شما کمک می کند این اطلاعات را به خاطر بسپارید. به همین دلیل است که مطالعه، درست قبل از خواب و سپس خوابیدن بعد از آن می تواند به شما کمک کند تا حقایق کلیدی را در روز بعد به خاطر بسپارید.
هنگامی که به خواب می رویم، مغز ما الگویی از امواج مغزی به نام «دوک های ستون فقرات» را تجربه می کند، که به گفته بنیاد خواب، به طور کامل درک نشده اند، اما تصور می شود که در یادگیری و ادغام خاطرات جدید نقش دارند. دوک های ستون فقرات نیز ممکن است در تضمین خواب ماندن ما حتی زمانی که مغز ما با محرک های بیرونی مواجه می شود، نقش داشته باشد.
مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ در مجله Science نشان داد که مغز در طول خواب حتی خود را در ترکیبی آبدار از مایع مغزی نخاعی و خون می‌شوید. به گفته محققان، درک ماهیت این چرخه شستشو می تواند به کشف اطلاعات جدید در مورد اختلالات مرتبط با افزایش سن و همچنین انواع اختلالات عصبی و روانی که اغلب با اختلال در الگوهای خواب مرتبط هستند، از جمله اوتیسم و بیماری آلزایمر، کمک کند.
مغز ما زمانی که هم خواب و هم بیدار هستیم ما را زنده نگه می دارد، اما به گفته رایزن، کارهای خاصی وجود دارد که مغز ترجیح می دهد بعد از دور شدن از حالت بیداری انجام دهد.
رایزن گفت: برخی فرآیندهای مغزی وجود دارند که ترجیحاً در هنگام خواب اتفاق می‌افتند. اینها شامل ترشح هورمون رشد در انسان، پاکسازی متابولیت‌های زائدی که در ساعات بیداری ایجاد می‌شوند، تغییر در متابولیسم، و تغییر در قدرت ارتباط بین سلول‌های مغزی (نورون‌ها) است.
یک مطالعه در سال 2017 در ژورنال Nature Medicine نشان داد که کم خوابی توانایی سلول های مغز برای برقراری ارتباط با یکدیگر را مختل می کند، که به نقص های ذهنی موقتی منجر می شود که بر حافظه و ادراک بصری تاثیر می گذارد. نویسنده اصلی این مطالعه، دکتر Itzhak Fried، استاد و مدیر برنامه جراحی صرع در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، خاطرنشان کرد که گرسنگی بدن در خواب توانایی عملکرد صحیح نورون ها را نیز از بین می برد.
این نکته ای است که توسط NINDS تایید می شود، که می گوید: خواب با کیفیت به اندازه غذا و آب برای بقا ضروری است. بدون خواب نمی توانید مسیرهایی را در مغز خود ایجاد یا حفظ کنید که به شما امکان می دهد یاد بگیرید و خاطرات جدیدی ایجاد کنید، و این کار در طول بیداری سخت تر می شود که تمرکز کنید و سریع پاسخ دهید.
اگرچه واضح است که بین خواب ضعیف و برخی از پیامدهای منفی سلامتی مانند دیابت نوع 2، بیماری قلبی عروقی، چاقی و افسردگی، ارتباطاتی وجود دارد، رایزن گفت که معماهایی در مورد ماهیت این رابطه باقی مانده است و نتیجه گیری قطعی بر اساس داده های موجود عاقلانه نیست.
او گفت: بیمارانی با شرایط نامناسب سلامتی مشاهده شده اند که با خواب ضعیف همراه با کاهش قدرت ادراک به پزشک مراجعه کرده اند. اما مشکل است که بدانیم آیا خواب ضعیف باعث این مشکلات می شود یا خیر. برای مثال، این امکان پذیر است که زوال عقل، خیلی زود باعث خواب ضعیف شود، نه برعکس.
اما همه خواب ها برابر نیستند و تأثیر آن بر سلامت ما بسته به شرایط می تواند متفاوت باشد. بنابراین، رایزن گفت، در حالی که مطالعات مختلف نشان داده‌اند که خواب نقش بسیار ضروری در حفظ سلامت انسان ایفا می‌کند و برای عملکرد کافی مغز حیاتی است، هنوز سوالات زیادی در مورد خواب و ارتباط آن با مغز وجود دارد که بی‌پاسخ مانده است.
رایزن می‌گوید: خارج از سؤال بزرگ در مورد چرایی خواب، اسرار زیادی در مورد نحوه خوابیدن ما وجود دارد. مراکز مغزی در شروع، حفظ و خاتمه خواب کدامند؟ مواد شیمیایی مغز در این امر دخیل هستند؟ چگونه مغز از خواب حرکت سریع چشم (REM) به خواب غیر REM تغییر می کند؟
تنها راه حل این معماها، به گفته رایزن، انجام تحقیقات بیشتر توسط دانشمندان است.
منبع: livescience.com
مترجم: کیانوش کرمی
