خواب چیست؟ مراحل خواب کدام ها هستند؟ نقش مغز در خواب چیست، این ها پرسش هایی مهمی هستند که مطمن هستم خیلی از شما ها مثل خود من پاسخی برای آن ها ندارید. با توجه به اینکه خواب و خوابیدن یکی از مهمترین کارکرد های بدن انسان است داشتن درک درستی از ان و یافتن پاسخی به این پرسش ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ما در حدود یک‌سوم زندگی‌مان را در خواب به سر می بریم، پس بدون شک خواب رویداد بسیار مهم است! خواب کافی، درست به‌اندازه آب و غذا برای بدن حیاتی است. بدون خواب کافی، یادگیری و یادآوری مختل، تمرکز و پاسخ دهی آنی برای شما سخت می شود. بدون شک نقش مغز در خواب بسیار مهم است.
فهرست
- مقدمه
- آناتومی خواب
- مراحل خواب
- مکانیسم خواب
- مقدار مطلوب خواب
- خواب و رویا
- نقش ژن ها در خواب
مقدمه
خواب برای کارکرد بهتر مغز و ارتباط بهتر سلول‌های عصبی با یکدیگر اهمیت زیادی دارد. در واقع وقتی خواب هستید، جسم و ذهن شما کاملاً فعال هستند. تحقیقات حاکی از آن است که خواب برای ذهن مثل گردگیری و خانه‌تکانی است؛ به این صورت که خواب مواد سمی که در طول روز در مغز انباشته‌شده‌اند را جارو میزند و دور میاندازد! از این رو بررسی نقش مغز در خواب به درک خود پدیده خواب بسیار کمک می کند.
همه ما به خواب نیاز داریم، اما علت زیست‌شناختی آن همچنان نامشخص است. خواب تقریباً روی تمام بدن از مغز و قلب و ریه گرفته تا متابولیسم (سوختن مواد در سلول‌ها و تولید انرژی)، سیستم ایمنی و خلق‌وخوی شما،
تأثیر می‌گذارد. تحقیقات نشان داده اند که بی‌خوابی یا بدخوابی مزمن، شانس ابتلا به بیماری هایی مثل فشارخون بالا، بیماری‌های قلب و عروق، دیابت، افسردگی و چاقی را افزایش می دهد.
خواب یک فرآیند پیچیده و پویا است و اثرات متنوعی روی انسان می‌گذارد که دانشمندان به‌تازگی آن ها را کشف کرده اند. در ادامه برای شما توضیح خواهیم داد که میزان خواب چگونه تنظیم‌شده و هنگام خواب چه اتفاقاتی در مغز رخ می دهد و نقش مغزدر خواب دقیقا چیست.
آناتومی یا ساختارشناسی خواب
بخش های مختلف مسئول خواب در مغز
یکی از آنها هیپوتالاموس است که به‌اندازه یک بادام‌زمینی بوده و در اعماق مغز قرار دارد. این بخش متشکل از دست هایی از نورون ها (سلول‌های عصبی)است و مرکز کنترل خواب و بیداری هست. در داخل هیپوتالاموس دسته هایی از هزاران سلول وجود دارد که به آنها هسته‌های فوق کیاسمایی (SCN) می‌گویند.
وظیفه این هسته‌ها این است که اطلاعات مربوط به میزان نور محیط را مستقیماً از چشم‌ها دریافت کنند و حالت شما را تغییر دهند؛ یعنی اگر محیط تاریک باشد شما را خواب‌آلود می کنند و اگر محیط روشن باشد به شما اجازه خواب و خوابیدن را نمی دهد. کسانی که هسته‌های فوق کیاسمایی در آن ها آسیب‌دیده در طول روز بدون هیچ نظم و ترتیب خاصی می خوابند، زیرا این افراد نمیتوانند ریتم خواب خود را بر اساس شب و روز بودن تنظیم کنند. بیشتر نابینایان به میزان کمی نور را احساس می‌کنند و چرخه خواب و بیداری در آنها سالم است.
ساقه مغز که در پایین مغز قرار دارد، با هیپوتالاموس در ارتباط است و خوابیدن و بیدار شدن را کنترل می کند. سلول‌های محرک خواب که در هیپوتالاموس و ساقه مغز قرار دارند، یک ماده شیمیایی به نام گابا (یک نوع آمینو اسید که در مغز و گیاهان یافت می شود) تولید می کنند که این ماده فعالیت مراکز بیداری در هیپوتالاموس و ساقه مغز را کاهش می دهد. علاوه بر این، ساقه مغز (خصوصاً مدولا و پل مغزی) حین خواب پیام‌هایی را برای شل کردن عضلات می فرستند تا حین خواب دیدن حرکات غیرارادی از بدن سر نزند.
تالاموس اطلاعات حسی که از اندام‌های حسی می آیند (چشم، گوش و …) را تقویت کرده و به قشر مغز می فرستد (که مسئول پردازش این اطلاعات است). تالاموس در بیشتر مراحل خواب فعالیتی ندارد و نمی گذارد سروصدای بیرون یا دیگر محرک‌ها حین خواب شمارا آزار دهند؛ اما تالاموس در مرحله رم (REM) خواب فعال است و صداها، تصاویر و احساسات دیگری را به مغز می فرستد که در خواب ما منعکس می شوند. مثلاً خواب می بینید کسی دارد شمارا صدا میزند، یک دفعه ای از خواب بیدار می شوید و می بینید واقعاً کسی دارد شم ارا صدا می زند.
وقتی چراغ های اتاقتان را خاموش می کنید، غده پینه آل (غده صنوبری) که بین دو نیمکره مغز قرار دارد از طریق ارتباط با هسته‌های فوق کیاسمایی می فهمد که وقت خواب است و هورمون “ملاتونین” ترشح می کند که باعث احساس خواب‌آلودگی در شما می شود. افرادی که بینایی‌شان را ازدست‌داده‌اند و شب و روز را تشخیص نمی دهند، برای اینکه چرخه خواب‌وبیداری‌شان سالم بماند، می توانند قرصهای ملاتونین را هرروز سر ساعت مشخصی مصرف کنند. درواقع وظیفه ملاتونین، تطابق چرخه شبانهروزی بدن با تاریک و روشن شدن محیط است.
پیش مغز (بخش قدامی مغز) پایه ای که در جلو و پایین مغز قرار دارد، با ترشح «آدنوزین» (یک ماده شیمیایی که حین مصرف انرژی داخل سلول‌ها ساخته می شود) باعث به خواب رفتن شما می شود. کافئین داخل قهوه و بعضی از نوشابه‌های گازدار، نمی‌گذارند آدنوزین اثر خودش را اعمال کند درنتیجه باعث بی‌خوابی شما می شوند.
هسته آمیگدال (بادامه) یک بخش از ساختارهای مغز است که کنترل‌کننده‌ی احساسات و یادگیری است، در مرحله رم خواب فعالیت آن بسیار افزایش می یابد.
مراحل خواب
در کل دو نوع خواب‌داریم؛ خواب همراه با حرکت های سریع چشمی یا رم (REM) و یا ممکن است این حالت نباشد که به آن غیررم (non-REM) می گویند. مرحله غیر رم خود سه مرحله دارد که هرکدام علائم و شرایط خاص خودشان را دارند. تبدیل‌شدن از رم به غیر رم و برعکس، یک چرخه است که مرتباً تکرار می‌شود و شما هر شب این چرخه را چندین بار طی می‌کنید و با نزدیک شدن به صبح، دوره های طولانی و عمیق رم را می گذرانید.
مراحل خواب
مرحله یک خواب غیر رم همان چنددقیقه‌ای است که خوابتان می برد. در این مرحله خواب شما سبک است. ضربان قلب، تعداد تنفس و حرکات چشمانتان کاهش پیداکرده و فعالیت مغز کمتر از حالت بیداری است؛ عضلات شل شده ولی ممکن است گاهی تکان های کوچکی داشته باشند.
مرحله دو خواب غیر رم یک دوره خواب سبک است، درست قبل از اینکه وارد خواب عمیق شوید. تعداد ضربان قلب و تنفس پایین است و عضلات بیشتر شل می شوند، دمای بدن کاهش می یابد و حرکات چشم متوقف می شوند. علی رغم اینکه فعالیت مغز کاهش‌یافته است، ممکن است گاهی تکانه های عصبی کوچکی مشاهده شود. در واقع بیشتر زمان خواب شما در این مرحله می‌گذرد.
مرحله سه خواب غیر رم در نیمه اول شب دوره های طولانی‌تری را به خود اختصاص می دهد. در این مرحله شما به خواب عمیق فرو می‌روید و همین باعث می شود اول صبح حس سرزندگی و شادابی داشته باشید. به همین دلیل وقتی شب ها دیر بخوابید و نیمه اول شب را از دست بدهید، اول صبح احساس کسل بودن به شما دست می دهد. در این مرحله تنفس و ضربان قلب و فعالیت مغز به حداقل رسیده است و عضلات در شل ترین حالت خود هستند و بیدار کردن شما از شکستن شاخ غول هم سخت‌تر است!
مرحله رم در حدود ۹۰ دقیقه بعد از خواب شروع می‌شود. در این مرحله چشم ها زیر پلک به‌سرعت از چپ به راست و راست به چپ حرکت می کنند. فعالیت مغز، ضربان قلب و فشارخون تقریباً به‌اندازه‌ی زمان بیداری بالا می رود و تنفس‌ها سریع و نامنظم می شوند. بیشتر وقت ها که خواب میبینیم در مرحله رم هستیم اما چون در این مرحله موقتاً دست‌ها و پاها فلج هستند، حین خواب دیدن تکانی نمی خوریم. با افزایش سن طول این مرحله کوتاه تر می شود. سلامتی ذهن و حافظه به هردو مرحله رم و غیر رم نیاز دارد.
مکانیسم خواب
دو مکانیسم زیستی داخلی برای تنظیم میزان خواب‌وبیداری شما باهم کار می‌کنند. (۱) ریتم شبانهروزی (۲) سیستم هومئوستازی (مجموعه ای از فرآیندها که باعث حفظ حالت پایدار بدن می شوند)
ریتم های شبانهروزی تعداد زیادی از عملکردهای بدن از ریتم‌های خواب و بیداری گرفته تا دمای بدن، سوخت و ساز بدن و آزاد کردن هورمون ها، را کنترل می کند. این ریتم‌ها میزان خواب شما را تنظیم می کنند، یعنی دلیل اینکه شب ها خوابتان می آید و صبح ها بدون کوک‌کردن ساعت بیدار می شوید به لطف ریتم های شبانهروزی بدنتان است. شما داخل بدنتان یک سیستم مثل ساعت دارید، یک ساعت که ریتم های شبانهروزی بر اساس آن تنظیم می شوند. ریتم های شبانهروزی با دیدن تاریکی و روشنایی یا احساس کردن دما و اطلاعاتی ازاین‌دست، می دانند که چه وقت از روز است اما حتی اگر این محرک‌ها هم نباشند، ریتم های شبانهروزی کارکرد خودشان را دارند و اگر در یک مکان بدون پنجره باشید، بدن خودبه‌خود وقتی شب میرسد حس خواب را القا می کند (گرچه که این حالت زیاد طول نمی کشد و ریتم شبانهروزی پس از مدتی به هم می خورد).
سیستم هومئوستازی با توجه به نیاز شما به خواب وارد عمل می‌شود. درواقع اگر بیش‌ازحد بیدار بمانید به شما یادآوری می کند که باید بخوابید و به‌گونه‌ای از خواب بیش‌ازحد و تنبلی کردن هم پیشگیری میک ند! این سیستم هرچقدر که بیشتر بی‌خوابی بکشید، شدیدتر عمل کرده و خواب شما را عمیق‌تر و مدت‌زمان آن را بیشتر می کند.
عواملی مثل بیماری ها، تغذیه، استرس و محیطی که در آن می خوابید، بر میزان خواب شما اثر می‌گذارد؛ اما مهم‌تر از همه این ها، میزان نور محیط است. داخل رتین (لایه داخلی کاسه چشم که حاوی اعصاب و سلول های گیرنده نور است) سلول‌های حساس به نور وجود دارد که نور را دریافت کرده و به مغز، هسته‌های فوق کیاسمایی می فرستد و مغز با توجه به اینکه شب است یا روز، فرمان خواب یا بیداری می دهد. نور یا نمی‌گذارد بخوابید یا بعد از اینکه بیدار شدید، نمی گذارد چشم خواب به چشمانتان برود!
کارگران شیفت شب اغلب وقتی می‌خواهند بخوابند خوابشان نمی برد و سرکار هم خوابشان می آید، چون ریتم شبانه‌روزی‌شان به‌هم‌خورده است. جت لگ (jet lag) نیز حالتی است که مسافران هواپیمایی به منطقه زمانی دیگری مهاجرت می‌کنند. مثلاً در کشور شما وسط روز است و در عرض چندین ساعت به کشوری می‌رسید که در آنجا هوا کاملاً تاریک شده است. در این حالت ساعت بدنتان با ساعت محیط همخوانی ندارد و ریتم خوابتان به هم می‌خورد.
چقدر خواب نیاز دارید؟
علاوه بر موراد ذکر شده در مورد مغز، گاهش نقش مغز در خواب خود را به شیوه هایی مانند میزان نیاز هر فلرد به خواب نشان می دهد. میزان نیاز شما به خواب به سنتان بستگی دارد و در هر فرد میزان متفاوتی است. هیچ‌گاه نمی توان گفت چه میزان خواب برای همه در هر سنی کافی است.
بچه‌های کوچک خوابشان از ۱۶ تا ۱۸ ساعت در روز شروع می شود که برای رشد بدن و خصوصاً مغز آن ها بسیار ضروری است. کودکان در سن مدرسه و نوجوانان باید به‌صورت میانگین ۹.۵ ساعت خواب شبانه داشته باشند. بزرگ‌سالان نیز باید ۷ تا ۹ ساعت خواب شبانه داشته باشند، اما پس از ۶۰ سالگی این مقدار کمتر شده، خواب سبک خواهد بود و ممکن است در طول شب چندین بار فرد بیدار شود.
چه‌های کوچک خوابشان از ۱۶ تا ۱۸ ساعت در روز شروع می شود که برای رشد بدن و خصوصاً مغز آن ها بسیار ضروری است. کودکان در سن مدرسه و نوجوانان باید به‌صورت میانگین ۹.۵ ساعت خواب شبانه داشته باشند. بزرگ‌سالان نیز باید ۷ تا ۹ ساعت خواب شبانه داشته باشند، اما پس از ۶۰ سالگی این مقدار کمتر شده، خواب سبک خواهد بود و ممکن است در طول شب چندین بار فرد بیدار شود.
چقدر خواب نیاز دارید؟
علاوه بر این، سالمندان ممکن است داروهایی مصرف کنند که در خوابشان تداخل ایجاد می کند. در کل افراد به‌واسطه‌ی کار بیشتر و در دسترس بودن سرگرمی های زیاد، کمتر از میزان نیازشان می خوابند. بسیاری از افراد می خواهند کمبود خواب خود را در آخر هفته جبران کنند، اما با توجه به میزان بی‌خوابی که دارند، این میزان نه کافی و نه موثر خواهد بود.
خواب دیدن
همه خواب می بینند. شما هر شب ۲ ساعت خواب می بینید، اما بیشتر صبح‌ها درست مثل اینکه مغزتان را شست‌وشو داده باشند، هیچ‌چیز از خوابی که دیده اید را یادتان نمی آید! دلیل اصلی خواب دیدن هنوز ناشناخته است، اما خواب ها درواقع احساساتتان و اتفاقات طول روز را منعکس می کنند.
به همین دلیل است که افرادی که استرس دارند یا عصبی هستند، بیشتر کابوس می بینند. خواب دیدن ممکن است در هر مرحله خواب رخ دهد، اما خواب ها در مرحله رم واضح‌تر از همه مراحل هستند. خواب ها گاهی سیاه و سفید و گاهی رنگی هستند، درست مثل آلبومی از عکس های قدیمی و جدید.
نقش ژن‌ها و پیام‌رسان عصبی ها در خواب
پیام هایی شیمایی مبنی بر خواب
وقتی‌که زمان خواب فرا میرسد، محرک‌های خواب که به‌صورت دسته هایی از نورون ها در مغز قرارگرفته‌اند، فعال می شوند. مواد شیمیایی که از نورون‌ها ترشح می شود (نوروترانسمیتر ها)، موجب خاموشی یا سرکوب مراکز محرک بیداری می‌شود.
گابا که خاصیتی آرام بخشی و خواب‌آور بودن دارد و باعث شل شدن عضلات می شود، جزو این مواد است. نوراپی نفرین و اورکسین (هیپوکرتین) نیز موادی هستند که مغز را فعال نگه‌داشته و نمی گذارند که بخوابید. سایر نوروترانسمیترهایی که در فرآیند خواب‌وبیداری دخیل هستند شامل استیلکولین، هیستامین، آدرنالین، کورتیزول و سروتونین هستند.
اثر ژن‌ها روی خواب
ژن ها نقش مهمی در تعیین میزان خواب شما دارند. دانشمندان ژن هایی را کشف کرده اند که با خواب و اختلالات آن در ارتباط هستند مانند ژن های کنترل‌کننده تحریک نورون ها و ژن های «ساعت» (مثل Per,tim,Cry) که روی ریتم های شبانهروزی اثر می‌گذارند و زمان خواب را مشخص می‌کنند.
مطالعات گسترده روی ژنوم انسان (تمامی ژن‌ها) نشان می دهد بر روی قسمت هایی از کروموزوم ها ژن هایی قرار دارد که احتمال ابتلا شدن به اختلالات خواب و بیماری‌های مرتبط با خواب (مثل نارکولپسی و سندرم پای بیقرار) را افزایش می دهد. بعضی از این ژن ها در قشر مغز بیان می شوند و اثرات آن ها را می گذراند؛ میزان بیان شدنشان در سایر نقاط مغز متفاوت است.
دانشمندان در حال تحقیق بر روی تغییرات مولکولی و تفاوت های ژنتیکی که موجب بروز مشکلات خواب می شوند هستند. امید است مطالعات آتی درک بهتری از اختلالات الگوهای خواب و خطرات اختلال در ریتم های شبانهروزی به دست بدهند.
