به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ حتماً برایتان پیش آمده که بعد از خوابی پر از رؤیاهای واضح و پیچیده، با احساس خستگی از خواب بیدار شوید. شاید فکر کنید این خستگی بهدلیل کمخوابی یا بیکیفیتی خواب است، اما شواهد جدید نشان میدهد مغز شما در طول خواب، به ویژه در مرحلهای که رؤیا میبینید، آنقدر فعال است که انرژی را سریعتر از آنچه تولید کند، مصرف میکند.
مطالعهای جدید از دانشگاه توهوکو در ژاپن، نگاه تازهای به متابولیسم مغز در طول خواب انداخته است. این پژوهش که روی موشها انجام شده، نشان میدهد در مرحلهی خواب با حرکات سریع چشم یا REM که بیشتر رؤیاها در آن رخ میدهد، مغز دچار عدمتوازن انرژی میشود. در این مرحله، با وجود افزایش جریان خون در مغز و انباشت سوخت در سلولهای پشتیبان (آستروسیتها)، سطح انرژی کاربردی در خود سلولهای عصبی (نورونها) به نام ATP کاهش مییابد.
هنگام خواب دیدن، مصرف انرژی مغز از میزان تولیدش فراتر میرود و همین امر باعث خستگی بعد از رؤیاها میشود
به بیان ساده، در مرحلهی خواب رؤیابین، انرژی بیشتری به مغز میرسد؛ اما سلولهای عصبی آن را با سرعتی بیشتر از توان جایگزینی مصرف میکنند. درست مانند خودرویی که با وجود باک پر، بهدلیل رانندگی با سرعت بالا، سوختش را با شتاب بیشتری میسوزاند.
مرحلهی خواب REM را «خواب متناقضنما» هم مینامند. چرا که الگوی امواج مغزی در این مرحله، بسیار شبیه به زمانی است که بیدار هستیم، اما بدن در عمیقترین حالت آرامش قرار دارد. چشمها به سرعت حرکت میکنند و رؤیاهای زنده و گاه عجیب را تجربه میکنیم. این مرحله از خواب برای پردازش خاطرات، تنظیم هیجانات و برقراری ارتباط بین بخشهای مختلف مغز حیاتی است، اما دقیقاً به خاطر همین فعالیتهای پیچیده است که انرژی زیادی مصرف میکند.
دانشمندان برای این که ببینند در مغز درحال خواب چه میگذرد، روشی هوشمندانه به کار گرفتند. آنها به جای اینکه جمجمهی موشها را باز کنند (که خودش به مغز آسیب میزند)، روی جمجمه را با مادهای شفاف پوشاندند. این کار به آنها امکان داد بدون آسیب رساندن، فعالیت بخش بزرگی از مغز را زیر میکروسکوپ ببینند. آنها با استفاده از رنگهای مخصوص (فلورسنت)، سه مؤلفهی اصلی را همزمان ردیابی کردند:
۱. حجم خون: نشاندهندهی مقدار سوخت و اکسیژنی که به مغز میرسد.
۲. پیروات در آستروسیتها: نشاندهندهی فرآوری گلوکز (قند) در سلولهای پشتیبان که وظیفهی تغذیهی نورونها را دارند.
۳. ATP در نورونها: که مولکول اصلی و مستقیم انرژی در سلولهاست و نشان میدهد نورونها چقدر انرژی قابلاستفاده در اختیار دارند.
مشاهدات دانشمندان جالب بود. حدود ۵۰ ثانیه قبل از ورود رسمی به مرحلهی خواب REM، حجم خون در مغز شروع به افزایش کرد. این افزایش ابتدا از پشت مغز شروع و سپس به سمت جلو منتقل شد. یعنی مغز از قبل خود را برای ورود به این مرحلهی پُرتقاضا آماده میکند و منابع را به سمت مناطقی که بیشترین فعالیت را خواهند داشت، هدایت میکند.
مغز حدود ۵۰ ثانیه قبل از ورود به خواب REM، خودش را برای افزایش مصرف انرژی آماده میکند
هنگامی که خواب REM واقعاً شروع شد، در سلولهای آستروسیت، پیروات (که مادهای کلیدی در تولید انرژی است) افزایش یافت. این یعنی مغز داشت گلوکز بیشتری را برای ساخت سوخت آماده میکرد. اما درست در همان زمان، میزان ATP که واحد انرژی قابلاستفادهی نورونهاست، بهطور قابلتوجهی کاهش یافت.
این تناقض، سؤال اصلی پژوهش است. دانشمندان معتقدند در طول خواب REM، سلولهای عصبی به شدت فعال هستند و برای بازآرایی شبکههای ارتباطی مغز، پردازش خاطرات و تثبیت اطلاعات، ATP زیادی مصرف میکنند. به عبارت دیگر، تقاضا از عرضه پیشی میگیرد. این موضوع که سطح ATP کاهش پیدا میکند، به معنای گرسنگی یا کمبود انرژی مزمن مغز نیست، بلکه نشاندهندهی این است که مصرف انرژی در آن لحظهی خاص، بسیار بیشتر از تولید آن است.
یافتهها، درک ما را از نحوهی تأمین انرژی مغز دشوارتر میکند. نشان میدهد که رابطهی بین جریان خون، فرآوری سوخت و مصرف آن در مغز، بسیار پویا و پیچیده است و اجزای مختلف آن به طور مستقل از هم تنظیم میشوند. جالب است بدانید که مغز انسان با وجود تمام این فعالیتهای پیچیده، با توانی حدود ۲۰ وات، یعنی به اندازهی یک لامپ کممصرف کار میکند!
پژوهش مورد بحث توضیحی علمی برای احساس خستگی پس از خوابهای پررؤیا ارائه میدهد. به نظر میرسد در طول خواب REM، مغز دچار عدمتعادل انرژی موقت میشود. این فرآیند پویا و پیچیده، بخشی از مکانیسمهای طبیعی مغز برای پردازش اطلاعات و بازسازی خود است.
ارسال دیدگاه