هنگام خواب چه اتفاقی در مغز ما می‌افتد؟

توسط مهرانه راجعی · 2 آذر 1402 · ۹ بهمن ۱۴۰۲ · ۰

مغز ما بسیار پیچیده است. این عضو شگفت‌انگیز از میلیاردها نورون تشکیل شده است و تا قبل سن 25 سالگی به صورت کامل شکل نمی‌گیرد. مغز می‌تواند الکتریسیته‌ای معادل 25 وات تولید کند که برای روشن کردن یک لامپ کافیست. دانشمندان به طور مداوم در حال یادگیری اطلاعات جدید در مورد نحوه عملکرد این عضو باورنکردنی هستند، اما ما از فعالیت مغز در هنگام خواب چه می‌دانیم؟

دکتر دیوید رایزن، دانشیار عصب‌شناسی دانشگاه پنسیلوانیا، می‌گوید: تمامی حیوانات مطالعه‌شده کره زمین از مگس میوه و کرم‌های لوله‌ای گرفته تا عروس‌های دریایی پدیده‌ای به نام خواب را تجربه می‌کنند. بنابراین خواب باید عملکرد مهمی داشته باشد که منجر به تداوم آن در طول تکامل شده است.

رایزن افزود: این تحقیقات نشان می‌دهد که ما یک سوم زندگی خود را در خواب یا در تلاش برای خوابیدن می‌گذرانیم. این یعنی تا اگر 76 سالگی زندگی کنید، احتمالاً حدود 25 سال از آن را در خواب سپری خواهید کرد.

رایزن می‌گوید وقتی خوب کافی یا باکیفیتی را تجربه نمی‌کنیم، عملکرد خوبی در طول روز نخواهیم داشت و اگر خواب ما حتی برای یک شب مختل شود، توانایی‌مان برای فکرکردن و فعالیت روزانه کاهش می‌یابد. رایزن گفت: از آنجایی که مغز بیشترین کمبود خواب را تجربه می‌کند، در بی‌خوابی نیز بیشترین رنج را متحمل می‌شود و خواب برای عملکرد سالم مغز بسیار مهم است.

انواع خواب و عملکرد آنها

به گفته موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی (NINDS) دو نوع اصلی خواب وجود دارد: خوابی که همراه با حرکات سریع چشم باشد (REM) و خوابی فاقد حرکت سریع چشم یا حالت REM باشد.

خواب غیر REM

خواب غیر REM زمانی اتفاق می‌افتد که از بیداری به خواب می‌رویم. در این زمین امواج مغزی ما کند می‌شوند و ماهیچه‌های ما شروع به شل‌شدن می‌کنند و تنفس ما کندتر از طول روز می‌شود.

خواب REM

از سوی دیگر، هنگام خواب REM فعالیت امواج مغزی در حالتی بسیار شبیه به امواج زمان بیداری هستند. تحقیقات نشان داده خواب REM بین 20 تا 25 درصد از زمان خواب ما را تشکیل می‌دهد و عجیب‌ترین و غیرقابل‌قبول‌ترین خواب‌های ما نیز محصول این زمان هستند.

به گفته NINDS، در طول خواب REM، و در حین فرایند خواب دیدن، تالاموس که توده بزرگی از ماده خاکستری که در وسط مغز است، تصاویر، صداها و سایر موارد حسی فرایند خواب دیدن را به وجود می‌آورد. به گفته جانز هاپکینز، انتقال‌دهنده عصبی استیل کولین، یک ماده شیمیایی که در ساعات بیداری افزایش می‌یابد، در طول خواب REM نیز موثر است.

این ماده شیمیایی در ساعات بیداری به انسان کمک می‌کند تا اطلاعات خود را یکپارچه نگاه دارد و ظاهراً در زمان خواب نیز موجب می‌شود تا اطلاعات زمان بیداری را فراموش نکنیم. به همین دلیل است که مطالعه قبل از خواب به شما کمک می‌کند تا حقایق کلیدی را در روز بعد به خاطر بسپارید.

همانطور که به خواب می‌رویم، مغز ما نیز الگویی از امواج مغزی را تجربه می‌کند که تحت نام «دوک‌های ستون فقرات» یا Spine Spindles شناخته می‌شوند. اگرچه این امواج همچنان برای علم امروزی ماهیتی مجهول دارند، اما به نظر می‌رسد که نقشی خاص را در یادگیری و یکپارچه‌سازی خاطرات تازه ایفا می‌کند. این امواج همچنین ممکن است باعث شوند که ما حتی با وجود عوامل و فشار خارجی جهت بیدار شدن، به ادامه خوابیدن تمایل داشته باشیم.

عمده فعالیت‌های مغز در حین خواب

با استناد به تحقیقی در سال 2019، یکی از مهم‌ترین فعالیت‌های مغز ما در حین استراحت، شکلی از فرایند استحمام است، طوری که گویی این عضو با استفاده از مایع مغزی-نخاعی و خون دوش می‌گیرد. درک ماهیت این چرخه شستشو می‌تواند به کشف اطلاعات جدید در مورد اختلالات مرتبط با افزایش سن و همچنین انواع اختلالات عصبی و روانی که اغلب با الگوهای خواب مختل شده مرتبط هستند، از جمله اوتیسم و بیماری آلزایمر، کمک کند.

مغز ما در زمان خواب و بیداری، ما را زنده نگه می دارد. اما به گفته رایزن، فعالیت‌های ‌خاصی وجود دارد که مغز ترجیح می دهد در زمان خواب انجام دهد‌.

رایزن می‌گوید: برخی فرآیندهای مغزی وجود دارند که ترجیحاً در هنگام خواب اتفاق می‌افتند. چند مورد از اقدامات مغز که ترجیحا هنگام خواب رخ می‌دهند مواردی مانند ترشح هورمون رشد، پاکسازی پسماند متابولیسم (که هنگام بیداری انباشته شده‌اند) و تغییر توان ارتباطی میان سلول‌های مغزی یا همان نورون‌ها را شامل می‌شوند.

اثر کم‌خوابی بر عملکر نورون‌ها

مطالعه‌ای در سال 2017 در مجله Nature Medicine نشان داده بود که محرومیت از خواب می‌تواند قابلیت ارتباط سلول‌های مغزی با یکدیگر را مختل کند. و این امر که در نهایت می‌تواند موقتا روی حافظه و درک دیداری فرد هم تاثیر بگذارد. نویسنده اصلی این مطالعه، دکتر Itzhak Fried، خاطرنشان کرد که کم‌خوابی،عملکرد صحیح نورون‌ها را نیز مختل می‌کند.

این مورد با اظهارات انستیتوی NINDS نیز همخوانی دارد. زیرا آنها هم عنوان کرده بودند که کم‌خوابی برای عملکرد نورون‌ها مضر است و در جهت مخالف خواب کافی به اندازه غذا و آب برای زنده ماندن ضروری است.

در واقع، خواب ناکافی روی قابلیت‌های یادگیری و ایجاد خاطرات جدید در مغز تاثیر می‌گذارد. همچنین فرایند تمرکز و واکنش‌نشان‌دادن سریع را تقریباً غیرممکن می‌سازد. از طرف دیگر، کمبود خواب با بیماری‌های دیگری از جمله دیابت نوع 2، ناراحتی‌های قلبی، اضافه وزن مفرط و افسردگی نیز مرتبط است. البته ماهیت این ارتباط کماکان برای پزشکان ناشناخته است.

در حقیقت با اینکه امروزه می‌دانیم خوابیدن برای سلامتی بدن و عملکرد مناسب مغزی الزامی است، اما همچنان نمی‌دانیم بسیاری از بیماری‌ها و اختلالات سلامتی چه ارتباطی با خوابیدن انسان دارند.

علاوه بر این، به گفته دکتر رایزن اگر این پرسش که چرا می‌خوابیم؟ را در نظر نگیریم، باز هم سوالات بسیاری در خصوص این فرایند وجود دارد. به عنوان مثال اینکه کدام بخش یا بخش‌های مغز فرایند خواب را شروع می‌کنند، آن را ادامه می‌دهند و در نهایت ما را بیدار می‌کنند همچنان جز اسرار این عضو پیچیده است.

برچسب‌ها: خواب