علم النوم: الجزء 1


في هذا المنشور سوف أشارك معلومات حول موضوع العشق الخاص بي. حول ما يمكنني القيام به في أي وقت وفي أي مكان وبأي كمية. حقيقة أنني أفضل الماس والمطاعم من قائمة ميشلان. H- + نعم ، ستكون نهاية هذه النكتة أكثر تسلية إذا لم يكشف العنوان عن تفاصيل ما سأتحدث عنه عن الحلم. حسنًا.

النوم ، حسب الضرورة ، الغامض جدًا ، لا يزال يربك العلماء - وقد كانوا يبحثون عنه منذ عقود (وكان الناس ينامون منذ عدة آلاف من السنين). ماذا يحدث بالضبط في الحلم؟ لماذا ننام؟ هل يمكنني التوقف عن النوم؟ ماذا سيحدث بعد ذلك؟ مهتم؟ ثم تابع القراءة وستكتشف مدى قربنا من إجابات هذه الأسئلة.

1. الأسس النظرية: ماذا وكيف يتم ترتيبها في مجال التدريبات


سمع الجميع عن مرحلة REM (مرحلة REM): إما بسبب ارتباطها بالأحلام ، أو بسبب أهميتها للبشر ، أو ببساطة لأنك أحببت أغنية " Losing My Religion ". لكن الحلم هو شيء أكثر: يحتوي على ثلاث مراحل أخرى أخرى بخصائص ووظائف مختلفة (ومع احتمالات مختلفة ستغضب عندما يوقظك في هذه المرحلة).



المرحلة الأولى من النوم ، N1 - مرحلة القيلولة التي تقوم فيها بالتبديل بين الاستيقاظ والنوم. لا تزال عضلاتك غير مسترخية تمامًا وقد تشعر بإحساس بالسقوط - تقلص مفاجئ للعضلات ، ورعشة رمعية عضلية (اقترح بعض العلماء أنها قد تتدفق من أدمغة أسلاف الرئيسيات لدينا ، وتخلط بين استرخاء العضلات والسقوط من شجرة). بالإضافة إلى ذلك ، هناك تغيير في موجات الدماغ ، والنبضات الكهربائية المتزامنة التي تظهر بسبب اتصال عدد كبير من الخلايا العصبية مع بعضها البعض (انظر الشكل 1 لتصور جميع موجات الدماغ المحتملة). أثناء الاستيقاظ ، يبعث دماغك العديد من الموجات تسمى بيتا وجاما. إنها ترتعش بشكل حاد جدًا ولديها تردد عالٍ ، وترتبط إما بالتركيز (بيتا) ، أو يعتقد أنها تلعب دورًا في خلق الوعي (غاما). في هذه المرحلة الأولى من النوم ، يبدأ دماغك بالتبرع بدلاً من موجات بيتا وجاما أبطأ وموجات ألفا المتزامنة (وهي مرتبطة بالاسترخاء والتهدئة) ، وحتى موجات ثيتا أبطأ (ترتبط بالاسترخاء العميق والقيلولة) - أي أنها تبطئ. تستمر هذه المرحلة من 1 إلى 10 دقائق.


التين. 1: مقدمة موجزة للأمواج التي تظهر في رأسك

المرحلة الثانية من النوم ، N2. في هذه المرحلة ، توقف وعيك بالفعل. النبض والتنفس يبطئان ، تنخفض درجة الحرارة ، تستعد لدخول نوم عميق ، ولا تزال موجات ثيتا واضحة. هذه المرحلة ، مع المرحلة السابقة ، هي ما يسمى بـ "النوم الضحل". نقضي معظم الليل (حوالي 45٪) في هذه المرحلة. من الأفضل أن تستيقظ من نوم ضحل ، لن تشعر بالإرهاق أو الارتباك ، ولكن منتعش وجاهز ليوم جديد.

المرحلة الثالثة من النوم ، N3. كل شيء خطير هنا: هذه هي مرحلة النوم العميق. وتسمى أيضًا مرحلة الموجات البطيئة ، لأنك - حسب تخمينها - تتباطأ موجات الدماغ وتصبح أكبر. الآن الكرة تحكمها موجات دلتا ، وهي أبطأ ما يستطيع دماغك القيام به. لا تتفاعل مع الأصوات المحيطة ، فمن الصعب عليك أن تستيقظ ، وتكون عضلاتك مسترخية تمامًا. هذه المرحلة من النوم تسمى التجدد ، لأن الأنسجة تستعيد ، وتتجدد الطاقة ، وتنظف الكلى الدم - حسنًا ، كما تفهم. إذا استيقظت أثناء نوم عميق ، ستجد نفسك في هذه الحالة (حقيقة مثبتة علمياً):



مرحلة REM + شلل النوم: من المحتمل أن تكون الأحلام هي أهم ميزات النوم ، وتأتي بشكل رئيسي في هذه المرحلة ، وهي حية ومعقدة. الخاصية المميزة هي الحركة العشوائية والسريعة للعينين من جانب إلى آخر. لم يتم بعد فهم الغرض من هذه الحركات بالكامل (ولكن ما هو واضح تمامًا في علم الأعصاب؟) ، من بين النظريات فحص تلك المشاهد التي نراها في المنام ، وكذلك تكوين الذاكرة (سنتحدث عن وظائف النوم هذه لاحقًا). يرتفع ضغط الدم والتنفس تقريبًا إلى مستوى اليقظة ، وتشبه موجات الدماغ نفس المستوى - حتى أن هناك عددًا كبيرًا من موجات بيتا ! بسبب كل هذه الشذوذ ، اكتسبت مرحلة REM اسم "النوم المتناقض". إنه أمر مخيف ، ولكن من الجدير بالذكر أن عضلاتك مشلولة تمامًا في تلك اللحظة - تمنع الناقلات العصبية GABA و glycine إشارات الدماغ من الوصول إلى عضلاتك وتحميك من الاستجابة للنوم وربما إيذاء نفسك. اتضح أنه ، في الواقع ، أنت تكذب تمامًا مشلولًا تمامًا ، بينما تندفع عيناك بشكل غير منضبط إلى الأمام والخلف. ساحر. يعتقد العلماء أنه عندما لا يمر الانتقال إلى مرحلة حركة العين السريعة والخروج منه بسلاسة ، يمكن أن يؤدي إلى شلل النوم - حالة مخيفة عندما تستعيد وعيك ، ولكن لا يزال لا يمكنك التحرك. في هذه الحالة الوسيطة بين اليقظة والأحلام النابضة بالحياة ، غالبًا ما يتحدث الناس عن كيفية رؤيتهم لجميع أنواع الكوابيس ، والتي يمكن تقسيمها عادةً إلى فئات مثل الحاضنة (يشعر الشخص بالضغط على الصدر ويجد صعوبة في التنفس ، ويمكنه إدراكها بطريقة شيطان يجلس على صدره) ، ضيوف غير مدعوين (يشعر الشخص بالوجود غير المرغوب فيه لبعض المخلوقات الرهيبة) وشعور بالخروج من الجسد. وهذا يفسر الكثير من القصص حول الظواهر الخارقة والاختطاف من قبل الأجانب (آسف ، أيها العميل مولدر!). يعاني 7.6٪ من جميع الأشخاص من شلل النوم ، وبين الطلاب زيادة كبيرة في هذه النسبة إلى 28٪.

خلال متوسط ​​الليل ، يمر الشخص عادةً بعدة دورات نوم (تستغرق كل منها حوالي 90 دقيقة) ، وأقرب إلى الصباح ، تصبح مراحل حركة العين السريعة أكثر تكرارًا.


لمحة موجزة عما يحدث في الليل. يمكن ملاحظة أنه في بداية الليل ، تسود مرحلة الموجات البطيئة ، وفي النصف الثاني من فترة النوم ، تبدأ مرحلة REM في الانتشار.

2. كيف ينام المخ؟


من المستحيل تحديد اللحظة الدقيقة للنوم. في مرحلة ما ، ما زلت تفكر في الشيء الغبي الذي فعلته قبل خمس سنوات ، وفي مرحلة أخرى أنت تنزلق بالفعل نحو المرحلة الثانية من النوم. إذن ماذا يحدث في الدماغ أثناء النوم؟

يوجد في أعماق دماغك شيء صغير جدًا مثل النواة فوق التصالبية (SCN) ، التي تتحكم في دورة النوم والاستيقاظ على مدار 24 ساعة. يتلقى مباشرة من العين معلومات حول كمية الضوء في المكان الذي تتواجد فيه. ويستخدم هذه المعلومات لإعادة ضبط ساعتك الداخلية على دورة الليل والنهار العادية. وبالتالي ، فإن الساعة الداخلية تنظم الوظائف العديدة للجسم - درجة الحرارة ، وإفراز الهرمونات ، وما يهمنا الآن - النوم واليقظة . من المثير للاهتمام ، حتى في غياب الضوء الكامل ، تعمل ساعتنا الداخلية مع إيقاع 24 ساعة تقريبًا. وقد وجد أن هذا ممكن بسبب النشاط الدوري لبعض الجينات (وفقًا لاسم " جينات الساعة "). تنتج هذه الجينات مستويات مختلفة من "بروتينات الساعة" المختلفة اعتمادًا على الوقت من اليوم - وهذه البروتينات تنظم بالفعل الإيقاعات اليومية (درجة حرارة الجسم ، وإنتاج الميلاتونين ، والتركيز ، وما إلى ذلك)

يرتبط SCN بشكل معقد - استعد للاسم الطويل التالي - النواة البطنية من الحديبة البصرية (VLA) - وهي بنية تظل نشطة أثناء النوم. يُعتقد أن هذه الاتصالات تنشط VLA وتساهم في بداية النوم - لأنه أثناء تنشيط الخلايا العصبية VLA فإنها تطلق مواد كيميائية مثبطة (GABA و galanin) ، والتي بدورها تقمع نظام الصحوة لدينا. لذا ، من خلال سلسلة طويلة من الأوامر ، يتحول المفتاح وتنخفض حالة اليقظة ببطء إلى الصفر. يمكن أيضًا تنشيط الخلايا العصبية VLA بواسطة مادة كيميائية تسمى الأدينوزين . يتراكم الأدينوزين تدريجيًا خلال النهار نتيجة لانهيار الجليكوجين ، الذي يخزن الطاقة في الجسم ، وبعد تراكمه بشكل كافٍ ، يبدأ في زيادة التعب ويدفعك للراحة. وهذا ما يسمى التنظيم المتجانس ، حيث يحاول الدماغ موازنة التعب مع الراحة.


نظرة عامة على سلسلة القيادة

يمكن العثور على مركب كيميائي آخر متعلق بالنوم كمكمل غذائي في سوبر ماركت [في الولايات المتحدة الأمريكية / تقريبًا. ترجم.]: الميلاتونين . يتم إنتاجه بواسطة الجسم الصنوبري ، ويتم إنتاجه ، مثل العديد من المواد الأخرى ، من خلال الإيقاعات اليومية. عندما تغرب الشمس ، يعطي SCN للجسم الصنوبري أمرًا لبدء إنتاج الميلاتونين (الذي لا يكون وجوده في الجسم مرئيًا خلال النهار) ، يدخل إلى مجرى الدم ويسبب النوم. حذرنا العلماء مؤخرًا من مخاطر استخدام الهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون وغيرها من الأجهزة التي ينبعث منها ضوء في وقت النوم ، لأنها تعطل مستويات الميلاتونين لدينا. في ضوء الأجهزة الإلكترونية ، يكون تركيز المكون الأزرق أقوى بكثير من الطبيعي ، وهذا الضوء الأزرق الغادر يمنع إنتاج الميلاتونين أكثر من الضوء من أي تردد آخر. يخلط بين دورة النوم والاستيقاظ ويمكن أن يؤدي إلى تدهور في نوعية وكمية النوم ، حيث يبدأ الدماغ في الخلط مع أي وقت من اليوم. لذا قدم لنفسك معروفًا واقرأ كتابًا قبل الذهاب إلى الفراش. أو قم ببعض التأمل. أو الجنس. أي شيء بدون ضوء أزرق.


مقارنة بين انخفاض إنتاج الميلاتونين بسبب الضوء الساطع (الدوائر) وزيادة الإنتاج عند ارتداء النظارات التي تمنع الضوء الأزرق (المثلثات البيضاء) ، وكذلك الإنتاج الطبيعي للميلاتونين في الضوء الخافت (مثلثات سوداء)

3. لماذا ننام ، ولماذا النوم مهم؟


سؤال جيد جدا. لسوء الحظ ، لا توجد إجابة محددة لذلك. وكما قال ويليام ديمنت ، مؤسس مركز أبحاث النوم في ستانفورد: "على حد علمي ، فإن السبب الوحيد الجيد جدًا الذي نحتاجه للنوم هو أننا نشعر بالنعاس". لذا دعونا نلقي نظرة على ما نعرفه بالفعل (باستثناء هذه الحكمة).

الذاكرة


يشتبه العلماء في وجود علاقة رومانسية بين النوم وتوطيد الذاكرة (أي استقراره) لفترة طويلة ، وفي العقود الأخيرة ، إن لم يكن قرونًا ، أجريت العديد من الدراسات لتعزيز هذا الرأي (ولكن لم يكن أي منها مقنعًا تمامًا). هناك فرق بين نوعي الذاكرة: التصريح (حول المعلومات القائمة على الحقائق ، والإجابة على السؤال "ماذا؟") والإجرائي (الإجابة على السؤال "كيف؟" ، على سبيل المثال ، الذاكرة العضلية حول قيادة دراجة أو العزف على الجيتار). سيكون من الملائم للغاية إذا كان لدينا تمييز واضح مثل "حلم مع موجات بطيئة هو المسؤول عن ذلك ، ومرحلة REM مسؤولة عن ذلك" ، ولكن للأسف ، كل شيء مختلط في الواقع.

عادة ، يساعد النوم على عمل الذاكرة : عادة ما يتذكر الأشخاص الذين ناموا بعد تعلم شيء ما معلومات جديدة أفضل من أولئك الذين لم يناموا بعد التعلم. دراسة قوائم الكلمات وحركات الأصابع المعقدة أو حتى كشف الأنماط المخفية المعقدة - كل هذا استفاد من النوم بعد عملية التعلم.

هناك نظريات تفيد بأن نوم الموجة البطيئة (SMW) ، السائد في الجزء الأول من الليل ، يساعد بشكل خاص على تعزيز الذاكرة التصريحية . يعتقد أن استقرار الذكريات المكتسبة حديثًا يحدث من خلال إعادة تنشيطها في الحصين ، مركز ذاكرتنا ، أثناء النوم. "إعادة" الذكريات ، يستقر الدماغ آثارها ، وبالتالي يتم تقليل احتمال فقدانها. وجدت إحدى الدراسات أنه إذا درست شيئًا جديدًا عن طريق استنشاق رائحة الوردة ثم تقديم تلك الرائحة لشخص نائم أثناء SMB ، فإن نشاط حصينه يزداد ، وتصبح الذاكرة أقوى في اليوم التالي. بحيث:

  1. أثناء SMV ، يتم تعزيز إعادة تنشيط الحصين.
  2. تحسن الذاكرة.
  3. ؟؟؟
  4. ربح!



من ناحية أخرى ، ارتبطت مرحلة حركة العين السريعة بالذاكرة الإجرائية ، التي لا يعتمد توطيدها على الحصين (وأكثر يعتمد على تكرار أوامر الحركة في أجزاء الدماغ المشاركة في التحكم في العضلات - المخيخ ، العقد القاعدية والقشرة الحركية). لا يُعرف الكثير عن الآليات الدقيقة لدمج هذا النوع من الذاكرة ، لذلك ستكون هذه الفقرة قصيرة. ومع ذلك ، هناك دراسات تختلف مع هذا الفصل الواضح (من الناحية العلمية ، والاعتراض على فرضية العملية المزدوجة ). على سبيل المثال ، تبين أن نوم SMV يمكن أن يساعد في تعزيز الذاكرة الحركية (= الإجرائية) ، وتلعب مرحلة REM دورًا في استقرار ذكريات الأحداث والحقائق. على ما يبدو ، ليس هناك مثل هذا الفصل الواضح بين الواجبات. هذا يشير إلى أن كلا المرحلتين مهمتان لكلا النوعين من الذاكرة (تسمى هذه النظرية "فرضية متسقة"): لا تتنافس مع بعضها البعض ، ولكنها تكمل بعضها البعض. يحدث ذلك فقط أن مرحلة واحدة (SMV) يمكن أن تقدم مساهمة أكبر لنوع واحد من الذاكرة (تعريفية) ، والعكس بالعكس.

لكن هذا بالطبع لا ينهي القصة. هناك - فجأة! هي نظرية أخرى تحاول وصف دمج الذاكرة. يطلق عليه "الاستتباب المتشابك" ، وفي جوهره ، يدعي أنه أثناء استيقاظك واكتساب ذكريات وتجارب جديدة ، يتم تعزيز الروابط بين خلايا الدماغ (المشابك) (ويتم إنشاء خلايا جديدة) ، وأنه عندما تنام ، فإن الدماغ محاولًا تقليل هذه الزيادة اليومية الضخمة إلى مستوى معقول من خلال إزالة نقاط الاشتباك العصبي غير الضرورية. لذا ، يمكننا القول أننا ننام لننسى - ورفع مستوى الإشارة فوق مستوى الضوضاء ، بدء يوم جديد منتعش وجاهز للتدريب الجديد. يتم حذف الاتصالات غير الضرورية والذكريات العشوائية ، ويتم تعزيز الروابط المهمة من خلال التكرار. وجدت دراسة حديثة دليلاً مرئيًا مباشرًا على هذه الفرضية: حدد الباحثون ، باستخدام الفحص المجهري عالي الدقة ، أولاً حجم وشكل 6920 متشابكًا ، ثم أظهروا أنه بعد عدة ساعات من النوم ، انخفض 80 ٪ من المشابك بنسبة 18 ٪ تقريبًا.


نقاط الاشتباك الكبيرة للماوس المستيقظ والمشابك المتقلصة للماوس النائم قليلاً.

بالطبع ، الإجابة الصحيحة غير موجودة - الحقيقة في مكان ما بينهما ، وكل هذه النظريات تفسر جزءًا فقط مما يحدث. ولكن الآن ستفكر مرتين قبل أن تقرر الدراسة طوال الليل قبل الاختبار. تجهد نفسك وترهق نفسك بالطاقة ، لن تجعل الدماغ يتذكر المعلومات بشكل أفضل - ولكن عدة ساعات من النوم يمكن أن تفعل ذلك.

التدبير المنزلي


وظيفة النوم المقترحة الأخرى هي التدبير المنزلي. أثناء النوم ، يسحب الدماغ شكل منظف ويذهب لتنظيف كل القمامة المتراكمة هناك خلال انعكاسات النهار. اكتشف العديد من الدراسات على الفئران نظامًا يزيل فضلات الدماغ منه أثناء النوم. نظير الدماغ في الجهاز اللمفاوي ، وهو شبكة من الأنابيب الصغيرة التي تغسل المنتجات الثانوية باستخدام السائل النخاعي ، هي المسؤولة عن ذلك. أطلق العلماء عليه اسم " النظام الجليفي " لأنه يعمل مثل الجهاز اللمفاوي ، ولكن بمساعدة خلايا الدماغ المساعدة ، الدبقية . عندما نمت الفئران ، تحول هذا النظام إلى أقصى حد (خلال اليقظة ، نشاطه هو 5 ٪ فقط من التدفق في الحلم!) وحتى تقلصت خلايا الدماغ قليلاً في الحجم بحيث يمكن تنظيف المساحة المحيطة بها بسهولة. تشمل المنتجات الثانوية القابلة للإزالة بروتينات مثل أميلويد بيتا - الأشرار وراء مرض الزهايمر (يتم غسلها مرتين أثناء النوم مقارنةً باليقظة!) - والمواد الأخرى المرتبطة بأمراض التنكس العصبي. لذا ، إذا كنت ترغب فجأة في العمل طوال الليل ، ففكر في جميع هذه السموم التي تتراكم في دماغك ، وبدلاً من ليلة عمل ، نم على الأقل بضع ساعات.

بشكل عام ، على الرغم من أنه لا يزال من غير الواضح تمامًا سبب قضاء ثلث حياتنا في المنام ، إلا أننا لدينا بالفعل إرشادات جيدة جدًا.

في الجزء الثاني من المقال ، سأكشف عن معلومات مذهلة عن الأحلام ، حول ما يمكن أن يزعج النوم ، وسأقدم بعض النصائح حول التنظيم الأمثل للنوم. لا تقم بالتبديل.

Source: https://habr.com/ru/post/ar411931/


All Articles