برای مشاهده نتایج کلید Enter و برای خروج کلید Esc را بفشارید.

زمان خواب چه اتفاقی در مغز شما می‌افتد؟
رضی میرفرشبافان در ذهن

حین خواب چه تغییری در عملکرد مغز شما صورت می‌گیرد؟

سوال اول بسیار ساده است: «چرا می‌خوابیم؟» اما می‌توان سوال را از منظر دیگری نیز بررسی کرد: «چرا بیدار می‌شویم؟» ما برای یافتن و خوردن آب و غذا و گریز از خطر و تولیدمثل و تمرین و بسیاری از دلایل دیگر باید بیدار باشیم. اما برای محافظت از سیستم ایمنی بدن، شکست دادن سلول‌های سرطانی، تثبیت حافظه و تخلیه مغز از سموم تولیدشده در طی فعالیت‌های روزانه، به خواب نیاز داریم. اغلب افراد بالغ برای حفظ سلامتی خود نیاز به ۷ تا ۹ ساعت خواب دارند. اگر شما جزو افرادی هستید که این مقدار از زمان مناسب خواب را ندارید، بهتر است به‌دقت این مطلب را در نظر بگیرید که آیا آن زمان‌هایی را که از خواب خود می‌زنید و به فعالیت‌های دیگر خود اختصاص می‌دهید آیا ارزشش بیشتر از سلامتی شما هست یا خیر؟ اما سوال مهمی که می‌خواهیم از منظر علمی در این مقاله بدان بپردازیم این است که عملکرد مغز در حین خواب به چه نحوی تغییر می‌کند؟

تاثیر خواب بر سلامتی ذهن و جسم

خواب مرحله حرکت سریع چشم (REM)

اما برگردیم به سوال اصلی: خواب چیست؟ خواب حالتی طبیعی است که به‌صورت روزانه در مغز ما اتفاق می‌افتد و در طی آن هشیاری و پاسخ‌دهی ما به عوامل بصری و شنوایی محیطی از بین می‌رود. ولی خواب با بیهوشی که سبب از بین رفتن کامل هشیار حین جراحی می‌شود، متفاوت است. هرچند در اصطلاح چنین گفته می‌شود که متخصص بی‌هوشی قبل از عمل بیمار را «می‌خواباند»، اما پس از به هوش آمدن، اغلب بیماران هیچ آگاهی از زمانی که با بیهوشی سپری کرده‌اند را ندارند. به‌علاوه چرخه خواب به‌صورت مرتب با مراحل هشیاری آگاهانه‌ای به نام حرکت سریع چشم (REM) وارد فاز هشیاری می‌شود.

تفاوت خواب REM و NREM

خواب را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد: خواب REM و خواب غیر REM یا NREM. خواب REM مرحله‌ای است که به‌شدت وابسته به دیدن رویا است. البته ما هم‌اکنون می‌دانیم که خواب‌های مرحله NREM نیز همراه با گزارش‌هایی از دیدن خواب است. خواب NREM شامل چهار مرحله است که طی آن‌ها خواب فرد به‌تدریج عمق پیدا می‌کنند. در هر مرحله، هماهنگی نورون‌ها افزایش می‌یابد – معروف به هماهنگ‌سازی – که درنتیجه این هماهنگ شدن، فرکانس امواج مغزی کاهش و در مقابل دامنه این امواج افزایش پیدا می‌کند. پایش امواج مغزی از طریق تکنیکی به نام EEG که طی آن امواج مغزی را توسط الکترود‌های متصل به پوست سر ضبط می‌شود، امکان‌پذیر است. همان‌طوری که در نمودار پله‌ای هیپنوگرام زیر مشاهده می‌کنید، هنگامی‌که هماهنگی بین نورون‌ها سست می‌شود، چرخه به حالت خواب REM بازمی‌گردد.

تفاوت خواب مرحله REM و NREM

عملکرد مغز در حین خواب و مرحله رویا بینی

در طی مرحله خواب REM، مغز در وضعیتی که بدن دچار بی‌حرکت و در اصلاح فلج است دچار توهم بینی (یعنی رویا می‌بیند) و امواج مغزی ثبت‌شده توسط روش EEG از طریق الکترود‌های متصل شده به پوست سر نشان می‌دهند مشابه امواجی است که مغز در حین هشیاری دارد. آتونیا یا از بین رفتن کامل عملکردی ماهیچه‌ای، مانع این می‌شود که خواب‌هایمان به‌صورت جسمانی نمود پیدا کنند و از اینکه در حین خواب دیدن به خودمان آسیب بزنیم، جلوگیری می‌کند. زمانی که آتونیا و خواب مرحله REM باهم هماهنگ نشوند، اغلب نتیجه این می‌شود که پارازومنی یا اختلالات خواب و رفتار رخ بدهد. برای مثال، آسیب‌دیدگی در مدارهای ساقه مغز که مسئول عملکرد حالت آتونیا است، می‌تواند به اختلال رفتار خواب مرحله REM منجر شود و در برخی موارد سبب شود فرد به‌صورت غیر عمد به خود یا دیگران آسیب وارد کند. (اگرچه اختلال رفتار خواب مرحله REM ممکن است شبیه راه رفتن در حین خواب به نظر بیاید، اما این دو مورد یک نابهنجاری خواب متفاوت از هم هستند.) وضعیت فلج خواب، یک حالت کاملا عکس قضیه است و زمانی رخ می‌دهد که مرحله آتونیا و هشیاری کامل دچار هم‌پوشانی می‌شوند و در این حالت فرد در رخت خواب خود بیدار هست ولی نه نمی‌تواند حرکت یا صحبت کند. حالت فلج خواب به‌خودی‌خود یک نابهنجاری خواب محسوب نمی‌شود و در بسیاری از افراد سالم نیز اتفاق می‌افتد، اما ممکن است به همراه دیگر نابهنجاری‌های خواب بروز کند.

بیدار باش مغز

بیدار ماندن کار دشواری است. در اصل هشیاری کامل داشتن حالت پیش‌فرض عملکرد مغز نیست، بلکه نتیجه استثنایی تحریک قشر کورتکس مغز توسط ساقه مغز است که این برانگیختن توسط معجونی از انتقال‌دهنده‌های عصبی، ازجمله گلوتامات، استیل کولین، سروتونین و نوراپی‌نفرین صورت می‌گیرد. این انتقال‌دهنده‌های عصبی از طریق سیستمی در ساقه مغز به سیستم نام فعال‌ساز صعود کنند توسط (AAS) به قشر کورتکس منتقل می‌شوند. AAS مجموعه‌ای متشکل از هسته‌ها یا خوشه‌های سلولی با اسامی عجیبی همچون locus coeruleus و raphe nucleus است. به‌صورت خاص هسته‌های راف وظیفه گسیل دادن انتقال‌دهنده‌های عصبی مشخصی به اهداف معین در کورتکس مغز را بر عهده دارند. اغلب این انتقال‌دهنده عصبی به تالاموس تحویل داده می‌شوند. تامالاموس دو بخش از مغز به‌اندازه گردو است و وظیفه‌ای مشابه به دروازه ورود به کورتکس را بر عهده دارد. منقطع کردن مسیر انتقال‌دهنده عصبی که توسط این هسته‌ها، سبب می‌شود که مغز در حالت خواب سبک بازگشت‌ناپذیر غوطه‌ور شود.

تاثیر کافئین بر چرخه خواب

تاثیر کافئین و نورهای غیر طبیعی بر چرخه خواب

در حین خواب چه چیزی سبب خاموش شدن سیستم AAS می‌شود؟ جواب آدنوزین است، همان مولکولی که توسط تیامین و کافئین موجود در چای یا قهوه مسدود می‌شود. مقدار آدنوزین در هنگامه بیداری در مغز جمع شده و مانع عملکردی اجزای سیستم AAS و احساس خواب‌آلودگی می‌شود. اما مولکول آدنوزین تنها عاملی نیست که خواب را تنظیم می‌کند. هسته سوپراکیاسماتیک (suprachiasmatic nucleus) منطقه‌ای از هیپوتالاموس است که درواقع یک مرکز نظارت بر مغز است و در بالای بخش صلیب نوری، مکانی که تمام اعصاب نوری متصل به هر چشم از آن عبور می‌کند، قرار دارد. نورون‌های موجود در هسته سوپراشیاسماتیک اطلاعات را از سلول‌های واقع در شبکیه چشم را دریافت می‌کنند – سلول‌هایی که هنگام دریافت نور از محیط بیرون مغز را مطلع می‌کنند. عملکرد این سلول‌ها به مغز شما این اجازه را می‌دهند تا زمان خواب را با زمان فرارسیدن شب هماهنگ کنند که البته به‌سادگی توسط نورهای مصنوعی ازجمله نور تلفن‌های هوشمند و لب تاب و انواع لامپ‌ها و روشنایی‌ها فریب می‌خورند. هسته توبرومیلار (tuberomammillary nucleus) بخش دیگری از هیپوتالاموس است که ظاهرا با ترشح انتقال‌دهنده عصبی هیستامین، هشیاری را تنظیم می‌کند. به همین خاطر است که خواب‌آلودگی یکی از اثرات جانبی داروهای گروه آنتی‌هیستامین همانند داروهای ضد آلرژی است.

هر شب مغز شما به‌سختی تلاش می‌کند تا استراحت و تجدیدقوای لازم را به دست آورید. متاسفانه شعارهای نادرستی که گاها به‌غلط به شعار انگیزشی همچون «من وقتی می‌خوابم که مرده باشم!» با فراهم کردن شرایط برای تجمع مواد شیمیایی سمی در مغز، وقوع آلزایمر و دیگر بیماری‌های مهلک را تسریع می‌کنند. برخلاف باور عمومی خواب برادر مرگ نیست بلکه بخشی اساسی از زندگی و چرخه حیات است.

در پایان دعوت می‌کنیم کنفرانسی بسیار ارزشمندی که تاثیر خواب بر سلامت ارگان‌های جنسی مردان و زنان و نیز سلامت سیستم ایمنی بدن ما را مورد بررسی قرار می‌دهند را از سری مجموعه کنفرانس‌های TED تماشا کنید.

 

درباره نویسنده:

جوئل فراهلیچ نویسنده مجلات معتبری همچون آتلانتیک و سایکالیجی‌تودی است.

منبع:

https://www.psychologytoday.com/us/blog/consciousness-self-organization-and-neuroscience/201904/what-happens-your-brain-when-you-sleep