ارسال دیدگاه
امروز: یکشنبه , ۲۵ آبان , ۱۴۰۴
X
پژوهشگران دریافته‌اند که مغز انسان در شرایط کم‌خوابی رفتاری شبیه لحظات پیش از به خواب رفتن نشان می‌دهد؛ حتی زمانی که فرد ظاهراً بیدار است.
تقریباً همه ما تجربه کرده‌ایم که پس از یک شب بی‌خوابی، تمرکز کردن تا چه اندازه دشوار می‌شود. اکنون یک پژوهش جدید نشان می‌دهد در این لحظات دقیقاً چه رخ می‌دهد.
نتایج این پژوهش که در تاریخ ۲۹ اکتبر در نشریه Nature Neuroscience منتشر شدند، بیان می‌کند زمانی که فرد پس از بی‌خوابی دچار کاهش میزان توجه شود، مایع مغزی–نخاعی (CSF) که اطراف مغز و نخاع را احاطه کرده و نقش مهمی در پاکسازی مواد زاید مغز دارد، از مغز خارج می‌شود. هنگامی که فرد دوباره به حالت هوشیاری بازمی‌گردد، این مایع دوباره به درون مغز بازمی‌گردد.
همچنین پژوهشگران دریافتند این اختلالات ناشی از خستگی، با تغییرات گسترده در جریان خون و اندازه مردمک چشم همراه است؛ پیش از این، مشخص نبود که این واکنش‌های فیزیولوژیک هنگام از کار افتادن موقت مغز بر اثر خستگی، به‌طور هم‌زمان عمل می‌کنند.
دکتر لورا لوئیس (Laura Lewis)، دانشیار علوم اعصاب در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و یکی از محققان این پژوهش:
با اندازه‌گیری انواع مختلفی از داده‌های مغزی به‌صورت هم‌زمان، متوجه شدیم که این تغییرات جدا از هم نیستند، بلکه به‌صورت هماهنگ و مرتبط با هم حرکت می‌کنند.
خواب کافی برای سلامت مغز حیاتی است. متخصصان توصیه می‌کنند بزرگسالان هر شب بین هفت تا نه ساعت بخوابند. کمبود خواب نه‌تنها سلامت روانی و جسمی را تهدید می‌کند، بلکه توانایی تمرکز را نیز کاهش می‌دهد. با این حال، سازوکار عصبی این اختلالات تمرکزی ناشی از کم‌خوابی هنوز به‌درستی شناخته نشده‌اند.
برای بررسی این موضوع، پژوهشگران ۲۶ داوطلب سالم ۱۹ تا ۴۰ ساله که از میان آن‌ها ۱۹ نفر زن بودند را در دو شرایط متفاوت مورد مطالعه قرار دادند: خواب کافی و بی‌خوابی کامل. نیمی از افراد ابتدا در حالت خواب کافی و نیم دیگر با بی‌خوابی آغاز کردند.
افرادی که خواب کافی داشتند، بین ۶.۵ تا ۹ ساعت در خانه خوابیدند و افرادی که خواب کافی نداشتند، تمام شب را در آزمایشگاه بیدار ماندند. صبح روز بعد، پژوهشگران با استفاده از کلاه‌های EEG، امواج مغزی را ثبت کردند و هم‌زمان با اسکن FMRI، الگوهای جریان خون و مایع مغزی–نخاعی را اندازه گرفتند. ردیاب‌های چشمی نیز تغییرات اندازه مردمک را ثبت کردند.
شرکت‌کنندگان وظایفی را انجام دادند که نیازمند تمرکز دیداری و شنیداری بود؛ آن‌ها باید بلافاصله پس از دیدن تصویر یا شنیدن صدا، دکمه‌ای را فشار می‌دادند. علاوه بر این، پژوهشگران ۲۵ دقیقه فعالیت پایه مغز را در حالت استراحت ثبت کردند.
نتایج نشان داد افراد خسته در تشخیص محرک‌ها کندتر بودند و گاهی واکنشی نشان نمی‌دادند. اما یافته شگفت‌انگیز پژوهش، مشاهده پالس‌های بزرگ CSF در مغز افراد بی‌خواب بود؛ الگویی که معمولاً فقط در خواب غیر REM دیده می‌شود.
همان‌طور که انتظار می‌رفت، افراد خسته در تشخیص محرک‌ها زمان بیشتری صرف کردند و نسبت به زمانی که خواب کافی داشتند، دفعات بیشتری پاسخ‌ها را از دست دادند. اما نکتهٔ شگفت‌انگیز پژوهش، مشاهدهٔ پالس‌های عظیم مایع مغزی–نخاعی (CSF) در افراد خسته بود که هم‌زمان با الگوهای کند امواج مغزی رخ می‌داد — الگویی که معمولاً تنها در خواب غیر REM دیده می‌شود.
به‌طور خاص، این الگوها مشابه مراحل N1 و N2 خواب غیر REM بودند؛ دو مرحله ابتدایی خواب که در آن فعالیت مغز کاهش می‌یابد. لوئیس توضیح می‌دهد:
چنین الگویی را پیش‌تر تنها در زمان خواب مشاهده کرده بودیم، نه زمانی که فرد بیدار است.
جریان مایع مغزی–نخاعی به‌شدت با تغییرات مردمک چشم مرتبط بود؛ جریان ورودی مایع پس از گشاد شدن مردمک و جریان خروجی پس از تنگ شدن آن رخ می‌داد. این ارتباط در افراد بی‌خواب قوی‌تر بود و احتمالاً نشان‌دهنده نقش سیستم گردش خون در این فرآیند است. این جریان‌ها دقیقاً با لحظات «حواس‌پرتی» شرکت‌کنندگان هم‌زمان بودند.
جریان مایع مغزی–نخاعی ارتباط نزدیکی با اندازه مردمک چشم داشت؛ جریان ورودی مایع پس از گشاد شدن مردمک و جریان خروجی پس از تنگ شدن آن رخ می‌داد. این ارتباط در افرادی که خواب کافی نداشتند قوی‌تر بود و احتمالاً نشان‌دهنده نقش سیستم گردش خون در ایجاد این اتصال است. این جریان‌ها دقیقاً با لحظات حواس‌پرتی شرکت‌کنندگان هم‌زمان بودند.
به گفته دکتر زینونگ یانگ (Zinong Yang)، پژوهشگر علوم محاسباتی اعصاب در MIT و نویسنده اصلی مطالعه:
زمانی که فرد تمرکز خود را از دست می‌دهد، مایع از مغز خارج می‌شود، و وقتی دوباره تمرکز می‌کند و به محرک‌ها پاسخ می‌دهد، مایع به مغز بازمی‌گردد.
لوئیس نیز افزود:
جالب است که حرکت مایع در مغز با توانایی توجه به محیط بیرون در یک بازه زمانی دقیق هماهنگ است؛ دو پدیده‌ای که معمولاً تصور نمی‌شود به هم مرتبط باشند.
پژوهشگران معتقدند الگوهای مغزی مشاهده شده ممکن است بازتاب حالتی باشند که مغز محروم از خواب وارد وضعیتی شبیه خواب می‌شود، در حالی که فرد هنوز بیدار است. افت توجه، نشان‌دهنده آغاز این فرآیندهای مغزی شبه‌خواب است، اما پیش از آنکه خواب واقعی آغاز شود، این فرآیندها متوقف می‌شوند.
با این حال، علت اصلی تغییرات گسترده در جریان خون هنوز مشخص نیست. پژوهشگران می‌گویند تحقیقات بعدی باید روشن خواهد کرد که این تغییرات چه تأثیری بر حذف مواد سمی تولیدشده در مغز دارند.
دکتر مایکل چی (Michael Chee)، مدیر مرکز خواب و شناخت در دانشگاه ملی سنگاپور که در این پژوهش مشارکتی نداشت، در گفت‌وگویی این مطالعه را اثری چشمگیر در حوزه فیزیولوژی مغز توصیف کرد و افزود:
به‌نظر می‌رسد سیستم عصبی خودمختار که عملکردهای ناخودآگاه بدن را کنترل می‌کند، عامل اصلی این سیگنال‌هاست. این مطالعه نشان می‌دهد همین سیستم به ظاهر ساده، در واقع مسئول برخی از بزرگ‌ترین تغییرات فیزیولوژیکی در مغز، از جمله اندازه مردمک، سیگنال‌های EEG و fMRI است.
با این حال، دکتر چی یادآور شد که شرکت‌کنندگان، در این پژوهش ۲۴ ساعت بی‌خوابی کامل را تجربه کردند، در حالی که در زندگی واقعی معمولاً افراد فقط چند ساعت کمتر از حد معمول می‌خوابند. او تأکید کرد:
این میزان بی‌خوابی بسیار زیاد است و اثراتی که مشاهده کردیم، احتمالاً شدیدتر از چیزی است که در شرایط واقعی رخ می‌دهد.
او همچنین افزود که بررسی این الگوهای مغزی در افراد دارای اختلالات خواب می‌تواند مسیر تازه‌ای برای درمان‌های آینده فراهم کند.
دانلود آهنگ
دیدگاهتان را بنویسید