چرا انسان‌ها می‌خوابند؟ یک سرنخ کوچک برای معمایی بزرگ!

فرارو- این پرسش قدیمی که «چرا انسان‌ها می‌خوابند؟» برای قرن‌ها موضوع بحث دانشمندان بوده است، اما در کنار انبوهی از پاسخ ها، دانشمندان دانشگاه علوم پزشکی ماساچوست با همکاری کارشناسان دانشگاه براون و چندین موسسه دیگر، اخیراً سرنخ‌های جدیدی برای این معما یافته اند که به نقش خواب در یادگیری ما اشاره دارد.

به گزارش فرارو، دانشمندان اشاره دارند که خوابیدن احتمالاً مزایای خاص و لازمی برای انسان دارد که انسان هرگز نمی‌تواند آن را ترک کند. به نظر می‌رسد یکی از این مزایا مربوط به تأثیر خواب در نهادینه کردن تجربه‌ها و یادگیری است. به گفته این محققان بینش جدید در مورد فعالیت مغز هنگام خواب ممکن است به ایجاد رویکرد‌های درمانی برای کسانی که از بیماری یا آسیب عصبی رنج می‌برند کمک کند.

به گفته دانیل روبین، نویسنده اصلی این تحقیق و متخصص مغز و اعصاب مرکز MGH ماساچوست، دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که در طول خواب، پدیده‌ای به نام «بازپخش» رخ می‌دهد. تصور می‌شود که بازپخش مکانیزمی است که مغز برای یادآوری اطلاعات جدید از آن استفاده می‌کند. هنگامی که به موش یاد داده می‌شود که در یک هزارتو حرکت کند، تجهیزات نظارتی نشان دهنده فعالیت الگوی دقیقی در سلول‌های مغز یا نورون‌ها است که در حال دنبال کردن مسیر مناسب هستند. روبین می‌گوید: «وقتی حیوان به خواب می‌رود، می‌توانید ببینید که آن نورون‌ها دوباره به همان ترتیب فعالیت می‌کنند». دانشمندان بر همین اساس این تئوری را مطرح می‌کنند که مغز از این طریق دانش تازه به‌دست‌آمده را در طول خواب تمرین می‌کند و اجازه می‌دهد تا خاطرات تثبیت شوند، یعنی از خاطرات کوتاه‌مدت به خاطرات بلندمدت تبدیل شوند.

با این حال، این فرآیند فقط در حیوانات آزمایشگاهی مشاهده شده است و برای دانشمندان هنوز این پرسش مطرح بود که آیا همین فرآیند نیز برای انسان‌ها صادق است؟ دکتر سیدنی اس. کش، متخصص مغز و اعصاب، یکی از مدیران مرکز نوروتکنولوژی و بازیابی عصبی در MGH و نویسنده ارشد این مطالعه، با مطرح کردن این سوال می‌افزاید؛ درک این نکته که آیا تکرار مجدد رویداد‌ها در خواب با یادگیری مهارت‌های حرکتی اتفاق می‌افتد، می‌تواند به توسعه درمان‌ها و ابزار‌های جدید برای افراد مبتلا به بیماری‌ها و آسیب‌های عصبی کمک کند. برای کشف ارتباط این تکرار‌ها در هنگام خواب با بخشی از مغز که حرکت را کنترل می‌کند، روبین، کش و همکارانشان از یک داوطلب ۳۶ ساله مبتلا به تتراپلژی بهره گرفتند که بخشی از اندام‌های حرکتی خود به دلیل آسیب نخاعی نمی‌توانست حرکت بدهد.

در این مطالعه، از داوطلب خواسته شد تا یک کار شبیه به بازی الکترونیکی Simon انجام دهد، که در آن بازیکن الگوی نور‌های رنگی چشمک زن را مشاهده می‌کند، سپس باید آن دنباله را به خاطر بیاورد و بازتولید کند. این فرد تنها با فکر کردن می‌توانست مکان نما را از طریق تراشه‌ای که در مغز او کاشته شده بود هدایت کند. این سیگنال‌های مغزی ضبط و به صورت بی سیم به کامپیوتر منتقل می‌شد. در آن شب و وقتی دواطلب به خواب رفت، همان فعالیت‌های قشر حرکتی در مغز وی فعال شد و به صورت بی سیم به کامپیوتر منتقل شد. روبین می‌گوید: «آنچه ما پیدا کردیم بسیار باورنکردنی بود. او اساساً در خواب بازی می‌کرد و در چندین مورد، الگو‌های عصبی او در طول خواب دقیقاً با الگو‌هایی که او در همان روز بازی انجام می‌داد، مطابقت داشت.»

روبین می‌گوید: «این مستقیم‌ترین شواهد بازپخش از قشر حرکتی است که در طول خواب در انسان‌ها دیده شده است. بیشتر تکرار‌های شناسایی شده در این مطالعه در طول خواب با موج آهسته، یا مرحله خواب عمیق رخ داده است.» کش با اشاره به اهمیت این موضوع می‌گوید: «امید ما این است که بتوانیم از این اطلاعات برای کمک به ایجاد رابط‌های بهتر مغز و رایانه برای کمک به افرادی که از آسیب‌های عصبی رنج می‌برند استفاده کنیم و به الگو‌هایی دست یابیم که به افراد امکان می‌دهد سریع‌تر و کارآمدتر فرآیند یادگیری پس از آسیب را دنبال کنند.»

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو