اسرار مغز در خواب

  لورا لوئیس و تیم تحقیقاتی‌اش شب‌ها را تا دیروقت در آزمایشگاه دانشگاه بوستون سپری می‌کردند. لوئیس تا حدود ساعت 3 بامداد آزمایش‌ها را انجام می‌داد و تا روز بعد به پایان می‌رساند. او می‌گوید: این کار شبیه پدیده «جت لگ»‌شدن است؛ البته بدون اینکه منطقه زمانی برایش عوض شود. پدیده جت لگ برای افرادی اتفاق می‌افتد که پروازهای متعدد و طولانی‌مدت دارند. این اشخاص بعد از یک پرواز طولانی در چند منطقه زمانی، خستگی شدید و سایر اثرات جسمی را احساس می‌کنند.

البته اینگونه نیست که لوئیس قدر مزیت‌های یک خواب شبانه را نداند، بلکه برعکس به این موضوع واقف است. اما وقتی شما تصمیم می‌گیرید که دریابید چه اتفاقاتی در مغز انسان شکل می‌گیرد، آن‌وقت چاره‌ای ندارید که از خیر بعضی چیزها بگذرید. به گزارش ساینس دیلی، لوئیس می‌گوید: وقتی همه خوابیده‌اند شما با محدودیت در خواب روبه‌رو هستید و این اتفاق، طنزی جالب برای پژوهش درباره خواب است. نتایج پژوهش‌های او که در مجله ساینس منتشر شده است، نشان می‌دهد که وقتی ما به خواب رفته‌ایم، بدن ما چگونه اقدام به پاکسازی مغز از سموم می‌کند و چگونه راه‌های جدیدی را برای درمان و جلوگیری از بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر می‌گشاید. وقتی ما خوابیده‌ایم مغز ما از چند مرحله گذر می‌کند. این مراحل می‌تواند از یک خواب سبک به یک خواب عمیق باشد که شبیه نوعی بیهوشی است. سپس خواب موسوم به حرکت سریع چشم(REM) را تجربه می‌کنیم و در همین مرحله است که احتمال دیدن ‌رؤیا وجود دارد. کار لوئیس بر مرحله عمیق خواب یا خواب non-REM تمرکز دارد که به‌طور کلی اوایل شب اتفاق می‌افتد و با حفظ حافظه همراه است. یک پژوهش مهم در سال 2013 درباره موش‌ها نشان داد که وقتی جوندگان خوابیده‌اند، سمومی که شبیه پروتئین «آمیلوئید بتا» هستند و می‌توانند در بروز بیماری آلزایمر تأثیرگذار باشند، از بین می‌روند. این موضوع که چگونه آن سموم پاکسازی شده‌اند و چرا این فرایند تنها در طول خواب اتفاق می‌افتد، کنجکاوی لوئیس را برانگیخت. او بر این گمان بود که مایع مغزی - نخاعی که مایعی شفاف و شبیه آب است و در اطراف مغز جریان دارد، ممکن است در این کار دخیل باشد. اما او چندان در این مورد مطمئن نبود. بنابراین در آزمایشگاهش یک پژوهش را طراحی کرد تا چندین متغیر مختلف را همزمان مورد سنجش قرار دهد. شرکت‌کنندگان در این پژوهش باید کنار یک دستگاه ‌ام آر‌ای دراز می‌کشیدند و به خواب می‌رفتند. برای دستیابی به چرخه خواب واقعی، پژوهشگران باید این آزمایش را در نیمه‌های شب انجام می‌دادند. آنها حتی از افراد خواسته بودند تا اواخر شب بیدار بمانند، زیرا شرکت‌کنندگان معمولا پس از شروع آزمایش، ترجیح می‌دهند از فضای آزمایش دور شوند. در طول این آزمایش، لوئیس روی سر شرکت‌کنندگان یک کلاه نوار‌مغزی (EEG) قرار داد تا جریان‌های الکتریکی مغز آنها را ببیند. این جریان‌ها به او نشان می‌داد که هر فرد در کدامیک از مراحل خواب قرار دارد. در همین حال، دستگاه ‌ام آر‌ای سطح اکسیژن خون را در مغز اندازه‌گیری می‌کرد و نشان می‌داد که مایع مغزی - نخاعی تا چه میزان در اطراف مغز جریان می‌یابد. او می‌گوید: ما می‌دانستیم که هر یک از این معیارها دارای اهمیت هستند، اما آنچه نمی‌دانستیم این بود که چگونه آنها در طول خواب تغییر می‌کنند و چگونه در طول خواب با یکدیگر در ارتباط هستند. آنچه لوئیس کشف کرده، این است که هنگام خواب غیر
REM ) non-REM sleep) امواج بزرگ و کند مایع مغزی - نخاعی در حال شستن مغز است. مطالعه نوارهای مغز به چرایی این اتفاق کمک کرد و نشان داد که در خلال مرحله
 non-REM sleep نورون‌ها شروع به همگام‌سازی‌ می‌کنند و همزمان خاموش و روشن می‌شوند. میکن ندرگارد، متخصص عصب‌شناسی دانشگاه روچستر که برای نخستین‌بار در سال2013 طی تحقیقاتش به شرح چگونگی پاکسازی سموم از مغز موش‌ها پرداخت، می‌گوید: این یک پژوهش خارق‌العاده است. من فکر نمی‌کنم که کسی بتواند چنین تخیلی کند که فعالیت الکتریکی مغز یک جریان سیال است.

مراحل مختلف خواب
وقتی ما خوابیده‌ایم مغز ما از چند مرحله گذر می‌کند. این مراحل می‌تواند از یک خواب سبک به یک خواب عمیق باشد که شبیه نوعی بیهوشی است. سپس خواب موسوم به حرکت سریع چشم(REM) را تجربه می‌کنیم و در همین مرحله است که احتمال دیدن ‌رؤیا وجود دارد