خواب چیست؟ رویا بینی چیست؟

بیشتر مردم یک سوم زندگی خود را در خواب می‌گذرانند. ولی چرا؟ آیا به این دلیل که بدن بتواند خود را بازسازی و ترمیم کند؟ آیا خواب بخشی از فرایندی است که طی آن مغز اطلاعاتی را که در روز جمع کرده است تلفیق می‌کند؟ یا هدف از تکوین این مکانیسم دور نگه داشتن ما از آسیب‌هایی است که ممکن است در اوقاتی به غیر از آسیب‌هایی است که ممکن است در اوقاتی به غیر از ساعات اختصاص یافته به تأمین غذا و تولید مثل روی دهد؟ کسی علت اصلی را نمی‌داند, گو این‌که هر کدام از این فرضیه‌‌ها طرفدارانی دارد. دانشمندان راجع به مقدار خوابی که بشر نیازمند است نیز نظری قطعی ندارند. بیشتر مردم در حدود هشت ساعت در شبانه روز می‌خوابند. اما بعضی نیز به مقداری بسیار کمتر از این قانع هستند. یکی از آن‌ها مارگارت تاچر بود که کمی بیش از چهار ساعت خواب شبانه برایش کافی بود. پاسخ به این پرسش که خواب چیست ساده‌تر از یافتن پاسخ برای این سؤال است که چرا می‌خوابیم. در طی خواب فشار خون کم می‌شود, شمار ضربان قلب کاهش می‌یابد, تنفس کند می‌شود, دمای بدن کم می‌شود, رگ‌های پوستی خون فراختر می‌شوند, دستگاه گوارش گاه فعالیت بیشتری پیدا می‌کند, بیشتر ماهیچه‌ها شل می‌شوند و به طور کلی سوخت و ساز بدن تا حدود 20 درصد کاهش می‌یابد.
اندامی که واضح‌ترین تمایز را در حالت خواب و بیداری نشان می‌دهد مغز است. مغز, با به خواب رفتن انسان, به گونه‌ای فرایند غیر فعال می‌شود و نسبت به جهان خارج واکنش هرچه کمتری نشان می‌دهد. از این رو, دانشمندانی که فرایند خواب را بررسی می‌کنند پژوهش‌های خود را بر مغز متمرکز کرده‌اند.
حتی در قرن نوزدهم نیز مردم از اهمیت تغییرات مغز به هنگام خواب مطلع بودند و نظریه‌هایی در این باب طرح کردند حاکی از این‌که بروز خستگی یا به علت سفت شدن خون در مغز در طی روز است, یا به دلیل تهی شدن مغز از خون و کم خونی مغز را هم فقط خواب می‌تواند درمان کند. در ابتدای قرن بیستم پژوهشگران معتقد بودند که موجد خواب مواد شیمیایی طبیعی (مواد خواب) است که در مغز انباشته می‌شوند. در دهه‌ی 1930 دانشمندان تغییراتی را که در بازده الکتریکی مغز رخ می‌دهد اندازه‌گیری کردند, نتیجه‌ی کار نشان داد که با وجود آن که مغز در خواب و بیداری فعالیت متفاوتی دارد, اما در طی خواب بیکار نمی‌ماند و به کار خود ادامه می‌دهد. در 1928 فیزیولوژی دان‌ها برای نخستین بار فعالیت الکتریکی مغز را اندازه‌گیری کردند. مغز حاوی میلیون‌ها یاخته است که نورون نام دارند. نورون‌ها به وسیله‌ی پیام‌ها یا علایم شیمیایی و الکتریکی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. نورون با دریافت پیام شیمیایی از نورون همسایه ذراتی باردار (یون) تولید می‌کند که از تار عصبی به نام آکسون می‌گذرد و به یاخته‌ی دیگر می‌رسد. موج الکتریسیته به نوبه‌ی خود موجب آزاد شدن مواد شیمیایی می‌شود و این خود موج الکتریکی دیگری ایجاد می‌کند و الی آخر.
فیزیولوژی‌دان‌ها با وصل کردن الکترود به پوست سر داوطلبان توانستند امواج مغزی را ثبت کنند. با گذشت دوره‌ای 30 ساله الگوی تغییر فعالیت الکتریکی هنگام خواب بتدریچ آشکار شد. اما زمان بیشتری طول کشید تا دانشمندان تغییرات شیمیایی مغز را درک کنند. دانش آن‌ها در این زمینه هنوز هم کامل نیست.

امواج مغز

اندازه‌گیری خواب

پژوهشگران دریافتند که خواب پنج مرحله‌ی متفاوت دارد که چهار مرحله‌ی آن پیاپی عمیقتر می‌شود و به خواب با حرکت آرام چشم (یا خواب NREM) معروف است, و مرحله‌ی پنجمی که خواب با حرکت سریع چشم (یا REM) نامیده می‌شود. طی NREM امواج مغزی آرام و منظم می‌شوند و فرد خوابیده این پنج مرحله را طی دوره‌های تناوبی می‌گذراند. هر دوره 90 دقیقه به طول می‌انجامد. بزرگسالان سالم پس از به خواب رفتن به مرحله‌ی اول و متعاقب آن به مراحل 2,3و4 خواب می‌رسند و بعد این سلسله مراتب به صورت بر عکس اتفاق می‌افتد. پس از دومین دوره‌ی مرحله‌ی اول خواب این چرخه با 5 تا 15 دقیقه خواب REM(سبک) کامل می‌شود. این مراتب 4 یا 5 بار تکرار می‌شود و هر بار قسمت خواب REM افزایش پیدا می‌کند, حال آن‌که قسمت خواب NREM (به‌ویژه در مراحل 3 و 4) کوتاه می‌شود. شخصی که تقریباً 8 ساعت می‌خوابد در حدود 2 ساعت را در REM و بقیه را در NREM می‌گذراند. این الگو, به‌ویژه چرخه‌ی 90 دقیقه‌ای آن در افراد مختلف بسیار مشابه است. پژوهشگران می‌توانند با ملاحظه‌ی تغییراتی که در این الگو پبیش می‌آید مشکلات خواب و نیز اهمیت خواب در رشد مغز را مطالعه کنند.
برای مثال افرادی که به حمله‌ی خواب (نارکولپسی) دچار می‌شوند از هجوم ناخواسته و بی‌مهار خواب در عذاب‌اند. خواب بدون توجه به این‌که کجا هستند و چه می‌کنند بر آن‌ها چیره می‌شود. پژوهشگران فعالیت‌های مغز افراد مبتلا به نارکولپسی را در حالت خواب ثبت کرده‌اند و دیده‌اند که افراد مبتلا, خواب شبانه‌ی خود را با خواب عمیق (NREM) آغاز نمی‌کنند, بلکه مستقیما به خواب سبک (REM) فرو می‌روند.
در جوانان بخش خواب REM نسبت به بزرگسالان بیشتر است. نوزاد در حدود 16 ساعت در روز می‌خوابد که تقریبا نیمی از آن را در خواب REM می‌گذراند. در نوزادان نارس نسبت خواب REM باز هم بیشتر است, یعنی در حدود 75 درصد. بچه گربه, توله سگ, و نوزاد موش و موش صحرایی فقط به خواب REM فرو می‌روند, اما نوزاد خوکچه هندی REM بسیار کوتاهی دارد. بعضی از پژوهشگران عقیده دارند که خواب REM برای کامل شدن مغز بشر چه قبل و چه بعد از تولد اهمیت اساسی دارد. و این امر علت نیاز فراوان نوزادان به خواب را توجیه می‌کند. زمان کوتاهی که نوزاد خوکچه هندی در خواب REM می‌گذراند این فرضیه را تایید می‌کند, زیرا خوکچه هندی نسبت به بچه گربه یا توله سگ, در بدو تولد رسیده است.

خواب, چقدر؟

زگهواره تا گور

گروهی از فیزیولوژی دان‌های آمریکایی که درباره‌ی خواب مطالعه می‌کردند دریافتند که نوزادان در هر 24 ساعت 16 ساعت می‌خوابند. اما نیاز به خواب بسیار کمتر از این است. پژوهشگران درباره‌ی رشد ذهنی بسیاری از نوزادان از جمله نوزادانی که خیلی بیش از 8 ساعت بیدار می‌مانند, بررسی جامعی انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که اگر نوزادان بتوانند هر زمان و به هر مقدار که می‌خواهند بخوابند مقدار خواب در طی 24 ساعت اثری بر رشد بعدی آن‌ها نخواهد داشت. همان گروه دریافتند که دانش‌آموزان 16 ساله مایل‌اند بین 10 تا 11 ساعت در شب بخوابند. دانشجویان دانشگاه به طور متوسط 8 ساعت در شب می‌خوابند. بعضی از این دانشجویان قادر بودند الگوی خواب خود را با ضرورت آن‌چه باید روز بعد انجام دهند سازگار کنند.
نیاز به خواب با افزایش سن افراد رو به کاهش می‌رود, به طوری که برای 45 تا 60 ساله‌ها به 7 ساعت در روز و برای مسن‌تر‌ها باز هم به کمتر از آن تقلیل پیدا می‌کند. به‌ویژه, مرحله‌ی 4 خواب پس از 50 سالگی تقریبا از بین می‌رود. دانشمندان هرگز به کسی برخورد نکرده‌اند که بتواند بدون خواب به زندگی ادامه دهد. معدودی افراد با انگیزه جمع کردن پول بیشتر برای اعانه, یا دیدن نام خود در کتاب رکورد شکن‌ها سعی کرده‌اند تا آن‌جا که می‌توانند بیدار بمانند. صاحب رکورد جدید رابرت مک دونالد از کالیفرنیاست. او در 1988 در مسابقه‌ی مقاومت در برابر خواب, که هرکه بیشتر بیدار می‌ماند صاحب رکورد می‌شود, توانست 18 روز و 21 ساعت و 40 دقیقه خود را بیدار نگاه دارد.
این رکورد شکن‌ها به غیر از دشواری بیدار ماندن دستخوش عوارض جانبی چون توهمات عجیب و غریب, سؤظن, تحریک پذیری, تاری دید, اختلال گفتار و محو شدن خاطره و کاستی قدرت تمرکز نیز می‌شوند.
اما, بدون نظارت پزشکی غیر ممکن است بتوان در مورد یکسره بیدار بودن واقعی افرادی که در مسابقه‌ی بیداری مداوم شرکت می‌کنند اظهار نظر کرد. بسیاری از مردم نمی‌دانند که آدم می‌تواند با چشم‌های باز نیز چرت بزند و حتی بسیاری متوجه نمی‌شوند که خود چنین کاری می‌کنند.
در آزمایشگاه پژوهشگران داوطلبان را در دوره‌های سه یا چهار روزه از خوابیدن بازداشتند. به غیر از خواب آلودگی مفرطی که به داوطلبان دست داد مشکل اصلی عدم تمرکز بود. داوطلبانی که در آزمایش‌های کوتاه مدت و جالب توجه موفقیت کامل به دست می‌آورند, هنگامی که آزمایش طولانی و مکرر می‌شد اشتباهات فراوانی می‌کردند.
افرادی که مبتلا به بی خوابی هستند مشکل به خواب می‌روند و نمی‌توانند تمام شب را یکسره بخوابند. عمل بیخوابی به اندازه‌ی کافی سخت است و هنگامی سخت‌تر می‌شود که زمان بیداری به کندی بگذرد و شخص بیخواب زمان بیداری را خیلی درازتر از زمان واقعی آن احساس کند. دانشمندان دانشگاه استانفورد الگوی خواب افرادی را که از بی‌خوابی بسیار شدید شکایت داشتند ثبت کردند. نیمی از این افراد فقط 30 دقیقه بیداری کشیده بودند.

شیمی بدن

مواد خواب

شاید گاه اختلال‌های خواب با تولید یا عدم تولید مواد خواب در بدن ارتباط داشته باشد. پژوهش اخیر نشان می‌دهد که مواد شیمیایی موسوم به مواد خواب, بیشتر تنظیم و تعدیل کننده‌ی خواب هستند تا موجد آن.
در ابتدای دهه‌ی 1980 دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد ماده‌ای را از ادرار انسان جدا کردند که آن را عامل S نامیدند. از 3000 لیتر ادرار فقط 7 میلیونم یک گرم عامل S به دست آمد, اما این مقدار برای تأمین 500 خوراک (دوز) خواب کافی بود. با دادن فقط یک خوراک از این عامل به خرگوش, جانور به مدت 6 ساعت به مرحله‌ی عمیق خواب NREM فرو می‌رود. این مدت خیلی بیشتر از مدت زمانی است که خرگوش به طور طبیعی در این مرحله می‌گذراند.
عامل S را امروزه مورامیل پپتید می‌خوانند, یعنی بقایای باکتری‌هایی که هضم و به توسط دستگاه ایمنی بدن از بین رفته‌اند. به نظر می‌رسد که مغز این ماده را با زیست شیمی خود می‌آمیزد. دانشمندان ماده‌ی شیمیایی مشابهی ساخته‌اند که مورامیل دی پپتید(MDP) نام دارد و دریافتند که این ماده خواب NREM را در موش, گربه, میمون و خرگوش افزایش می ‌دهد. تاکنون کسی داوطلب استفاده از این ماده نشده است.
ماده دیگری که در مغز پستانداران کشف شده پپتید خواب آور دلتا, DSIP (delta sleep inducing pepide) است. این ماده در خون خرگوش‌های خواب یافت می‌شود و اگر به جانوران دیگر داده شود خواب NREM را در آن‌ها ترغیب می‌کند و همزمان مقدار خواب REM را افزایش می‌دهد. دانشمندان ماده ساختگی DSIP را بر انسان نیز آزمایش کرده‌اند, اما اثر آن در انسان بسیار کمتر از جانوران است. علت این امر آن است که احتمالاً نوع ساختگی این ماده دقیقا همانند نوع طبیعی آن نیست. بدن ما در مدتی که خواب است مواد شیمیایی دیگری نیز تولید می ‌کند. در سه ساعت اول خواب ترشح هورمون رشد چه در کودک و چه در بزرگسال اوج می‌گیرد. هنوز معلوم نیست چرا چنین می‌شود, ولی آنچه مسلم است به این معنا نیست که انسان به هنگام خواب رشد می‌کند. هورمون رشد انسان چندین نقش در بدن ایفا می‌کند که از جمله تسریع تولید پروتئین است. اما برای آن‌که یاخته‌ها رشد یابند(که به تولید پروتئین بستگی دارد) باید انسولین نیز به مقدار کافی وجود داشته باشد. حال آن‌که در ساعت‌های اولیه خواب انسولین چندانی ترشح نمی‌شود.

بازی ذهن

چرا خواب می‌بینیم؟

اگر فرد در حین خواب REM بیدار شود اغلب خوابی دیده است که به خوبی آن را به یاد دارد. پژوهش نشان داده است که همه خواب می‌بینند, حتی اگر آن را به یاد نیاورند. اما رویا چیست؟ خواب دیدن به فعالیت الکتریکی مغز مربوط است, فعالیت ذهنی آگاهانه نیز همین‌طور. اما آیا این فقط ماشین خودکار فکر است که بدون نظرات صاحب خود به کار ادامه می‌دهد, یا فرایند خودکاری است که بر اثر برقراری ارتباط زیست شیمیایی عصبی در مغز حاصل می‌شود, و یا آن‌که حاصل فعالیت مغز به هنگام بررسی, دسته‌بندی و بایگانی سیل اطلاعاتی است که روز قبل وارد شده‌اند و اینک برای استفاده آتی مرتب و ضبط می‌شوند؟ کسی نمی‌داند, اما می‌دانیم که رویا نه به تنهایی فرایندی برای ضبط اطلاعات است و نه پیامی تصادفی که از نورونی به نورون دیگر مخابره شود.
رویا ممکن است تحت تأثیر چیزهایی باشد که برای فرد به خواب رفته اتفاق می‌افتد. برای مثال, پژوهشگران کمی آب سرد بر پشت داوطلبی که به خواب REM رفته بود پاشیدند و کمی پس از آن بیدارش کردند. او خواب خود را این‌گونه شرح داد: در نمایشی بازی می‌کردم و پشت سر بانوی اول نمایش راه می‌رفتم که ناگهان بانو از حال رفت و آب به او پاشیده شد. به طرف او دویدم و آب بر سر و پشت من هم پاشیده شد. سقف چکه می‌کرد.
مشکلات زندگی و اندیشه‌های بیداری نیز چون محرک‌های فیزیکی ممکن است در خواب تجلی یابند. پژوهشگری مسئله‌ای قدیمی را برای 500 دانش‌آموز طرح کرد, به این ترتیب که: حروف O,T , T , F , F آغاز یک توالی نامتناهی است. قاعده ساده‌ای را که حرف‌های بعدی از روی آن معین می‌شوند بیابید. بر اساس قاعده‌ای که یافته‌اید دو حرف بعدی چیست؟
روز بعد فقط 9 دانش‌آموز پاسخ صحیح داده بودند. دو تن از آن‌ها قبل از آن‌که به خواب بروند پاسخ را یافته بودند. هفت نفر بقیه مسئله را در خواب حل کرده بودند. (ضمناً پاسخ مسأله این است: O,T,T,F,F حروف اول یک, دو, سه, چهارو پنج به زبان انگلیسی است. پس دو حرف بعدیS و S, یعنی شش و هفت خواهد بود).

سینمای طبیعت

نیاز به رویا

صرف نظر از همه‌ی عدم قطعیتی که پژوهش در زمینه خواب در بر دارد یک احتمال این است که ما به خواب REM به شدت نیاز داریم و خواب NREM برای تندرستی از اهمیت کمتری برخوردار است. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که هر روز یک جیره حداقل رویا برای مغز ضروری است. مثلاً در یک پژوهش داوطلبان را در نیمه‌ی اول شب از خواب REM محروم کردند. این امر به طریق بسیار متفاوتی برافراد اثر گذاشت. در بعضی از آن‌ها خواب REM نیمه‌ی دوم شب افزایش یافت. این‌ه افرادی بودند که معمولاً در عالم بیداری کمتر دستخوش خیالبافی می‌شوند. و چون چند شب متوالی از نیمی از خواب REM خود محروم شدند, به خواب و خیال گرفتار آمدند. شاید به این وسیله می‌خواستند خواب REM از دست رفته را جبران کنند. ولی زمان خواب REM در آن‌ها که معمولاً در بیداری دستخوش تخیل می‌شدند تغییر نکرد و گفتند که متوجه هیچ تغییری در تخیلات روزانه خود نیز نشده‌اند. به نظر می‌رسد که خواب REM دست کم برای حفظ عقل سلیم مفید است. اگر چه هنوز روشن نیست که رویا چگونه این منظور را برآورده می‌کند. اما خواب REM فقط یک چهارم خواب بزرگسالان است. چرا مدت خواب NREM تا این اندازه زیاد است؟ این امر هم هنوز مبهم است. و برخی از پژوهشگران معتقدند این نوع خواب شاید تنها وسیله‌ای است تا بدن ما را از کارهایی که به سودش نیست, در فاصله‌ی بین وعده‌های غذا باز دارد.
این عقیده وقتی اعتبار بیشتری پیدا می‌کند که بدانیم جانورانی که شکار می‌شوند مانند گورخر بسیار کمتر از جانوران شکارگری چون شیر می‌خوابند. شیر پس از آن‌که یک وعده کامل غذا خورد به مدت دو یا سه روز کمابیش به طور مداوم می‌خوابد. آخر چه لزومی دارد پس از خورد و خوراک کافی که کفاف چند روزش را می‌دهد, انرژی خود را به هدر بدهد یا جانوران دیگر را بکشد.
شاید این توانایی افرادی را که بسیار کمتر از دیگران می‌خوابند بدون آن‌که اثر نامطلوبی به آن‌ها بگذارد. توضیح دهید. مادامی که این افراد به مدت کافی در خواب REM به سر بردند و در طی روز به حد کافی استراحت بدنی داشته باشند, دیگر نیازی به گذراندن یک سوم زندگی خود در خواب ندارند.

اندازه‌گیری خواب

پژوهشگران برای بررسی خواب فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می‌کنند. برای این منظور یک الکترود را به جمجمه و الکترود دیگری را به گوش می‌چسبانند. سیم‌ها علایم را به دستگاهی به نام الکتروانسفالوگراف یا EEG, منتقل می‌کنند. این دستگاه تقویت کننده‌ای دارد که علایم را( فقط چند میلیونم ولت) تشدید می‌کند. الکترو انسفالوگراف منحنی نگارهایی دارد که در واکنش به اختلاف پتانسیلی که بر اثر فعالیت الکتریکی مغز به وجود می‌آید, به طور خودکار روی کاغذ حرکت می‌کند. نواری که از فعالیت مغز برداشته می‌شوند نوار مغز(الکترو انسفالوگرام) نام دارد, آن را هم به اختصار EEG می‌گویند. نوار مغز در طی خواب REM ممکن است به نوار مرحله‌ی اول خواب NREM شبیه باشد. برای تفکیک این دو از هم, پژوهشگران الکترودهایی را به صورت وصل می‌کنند که حرکات سریع چشم را که شاخص این مرحله از خواب است بگیرد. چون حرکات چشم متناوب است پژوهشگران تکانه‌های ماهیچه‌های چانه را نیز ثبت می‌کنند. ماهیچه‌ها در حین خواب REM فوق العاده شل هستند. فیزیولوژی دان‌ها منحنی حرکت چشم‌ها را نوار چشم (الکترو اوکولوگرام) یا EOG, و منحنی فعالیت ماهیچه‌ها را نوار ماهیچه (الکترو میوگرام) یا EMG می‌نامند.

تنظیم ساعت درونی بدن

بدم ما در شبانه‌روز از نظمی پیروی می‌کند که به نظر می‌رشد با چرخه تاریک و روشن شدن هوا هماهنگ باشد. اما این آهنگ طبیعی طولانیتر از 24 ساعت است. داوطلبانی که حاضر شدند تا یک ماه را در زیر زمین بدون هیچ ارتباط بیرونی, مانند ساعت, رادیو یا تلویزیون بگذرانند شبانه‌روزشان به 45 ساعت رسید. این آزمایش نشان می‌دهد که عوامل بیرونی مانند نور و فشار اجتماعی موجب نظم 24 ساعته زندگی انسان می‌شود. این کشف به گروهی از بیمارانی که دستخوش اختلال خواب هستند کمک کرده است. افرادی که به نشانگان دیرکرد خواب دچارند سر شب به خواب نمی‌روند و فقط وقتی درست می‌خوابند که زمان چندانی به بیداری نمانده است. دلیل پزشکان این است که چون ساعت درونی طبیعی بدن برای یک دوره 25 ساعته تنظیم شده است, دیرتر به خواب رفتن آسانتر از زودتر خوابیدن است. به همین دلیل آن‌ها به بیماران خود توصیه که هر روز سه ساعت دیرتر به رختخواب روند. ساعت خواب اولین روز را 5 صبح قرار دهند تا بعد از 6 روز در ساعت 11 شب خواب به سراغشان بیاید و به این ترتیب ساعت بدن خود را دوباره تنظیم کنند. بسیاری از بیماران با پیروی از این برنامه درمان شده‌اند.
وقتی که در سفر با هواپیما به مناطقی که با مبداء اختلاف ساعت زیادی دارند می‌رویم آهنگ طبیعی ساعت بدن به هم می‌ریزد, و باید پنج روز بگذرد تا خود را به حالت عادی برگرداند. این تغییر زمان هنگامی که به سوی شرق می‌رویم بدتر است, زیرا غروب زودتر از انتظار ساعت بدن فرا می‌رسد و می‌خواهیم بدن را زودتر از وقت همیشگی به خواب واداریم. در پرواز به سوی غرب عکس این موضوع اتفاق می‌افتد و بدن را دیرتر به خواب وا می‌داریم, که البته آسان‌تر است. بنابراین اگر قرار است پروازی طولانی به طرف شرق داشته باشیم. برای تعدیل ساعت بدن بهتر است از چند روز پیش از پرواز هر روز زودتر از روز قبل بیدار شویم.