گفتار چهارم:‌ مراحل خواب در انسان

گفتار چهارم:‌ مراحل خواب در انسان:

به هنگام سحرگاه، خروس بانگ برمى‌‌دارد تا مردمان را به كردار و گفتار و پندار نيك برانگيزد، اما بوشاسپ^[1] آنان را به خواب فرو مى‌‌برد و از كار نيك باز مى‌‌دارد. ^[2]

چنانكه گفتيم، چرخه‌‌اى وجود دارد به نام چرخه پايه فعاليت/استراحت، كه رفتارهاى فيزيولوژيك انگيزشى در دوره‌‌هايى متناسب با تناوب آن انجام مى‌‌شود. رفتار خواب هم به همين ترتيب از اين چرخه تبعيت مى‌‌كند. يعنى هربار خوابيدن در هر جانور، عبارت است از زمانى كه توسط دوره‌‌هاى BRAC ويژه آن گونه قطعه قطعه شده است. هر بار خوابيدن، عبارت است از چندين بار تكرار كردن اين چرخه. در هر دوره، اتفاقات فيزيولوژيك مشابهى رخ مى‌‌دهد. در اين بخش خواب را تنها در طى يكى از اين دوره‌‌ها مورد مطالعه قرار خواهيم داد، و تنها در مواردى كه تفاوتى در استمرار اين چرخه‌‌ها قابل‌‌ذكر باشد، از اين قالب خارج خواهيم شد.

در انسان، چرخه BRAC يك ساعت و نيم به طول مى‌‌انجامد و در طول آن، اتفاقات كليشه‌‌اى مشخصى در رفتار الكتريكى مغز رخ مى‌‌دهد. بر اساس اين اتفاقات خواب را به دو مرحله كلى تقسيم مى‌‌كنند:

نخست؛ خواب آرام^[3]

خواب آرام، عبارت است از بخش ابتدايى چرخه BRAC در هر دوره خواب. در اين دوره، بدن آرام است، عضلات تقريبا منبسط و شل هستند، اما تونوس خفيفى در آنها ديده مى‌‌شود. تنفس و تپش قلب آرام و كند هستند، و اعصاب سمپاتيك با كاركردهاى ويژه خود بر دستگاه سمپاتيك غلبه دارد. نتيجه اين غلبه، هجوم خون به اندام‌‌هاى درونى و فعال شدن لوله گوارش است. به اين ترتيب بخش مهمى از گوارش غذا در حين اين دوره به انجام مى‌‌رسد و ترشح شيره‌‌هاى گوارشى نيز افزايش مى‌‌يابد. در اين دو راه، رؤياى داستان‌‌دارى ديده نمى‌‌شود اما ممكن است توهماتى مانند حركات ساده يا حس بودن در جايى يا ديدن منظره‌‌اى ساكن به فر دست دهد. خواب آرام، خود بر اساس نوع امواج مغزى، به چهار دوره فرعى تقسيم مى‌‌شود:

فاز اول: در ابتداى چرخه BRAC وجود دارد كه حدود ده دقيقه به طول مى‌‌انجامد. در اين دوره، امواج پربسامد و كم ولتاژ زمان بيدارى ‌از بين رفته‌‌اند و امواج موسوم به تتا در نوار مغزى ديده مى‌‌شوند. در کل امواج آلفا^[4] به هنگام استراحت فكرى، و امواج بتا^[5] به هنگام كار فكرى تولید می‌شوند. اين مرحله با تحريكهاى شنوايى و پساوايى به سادگى به حالت هشيارى و بيدارى برگشت مى‌‌كند. كسى كه پس از رفتن به رختخواب، در حين نخستين فاز اولين دوره BRAC از خواب بيدار شود، اينطور گزارش خواهد كرد كه هنوز به خواب نرفته بوده. به بيان ديگر، فرد پس از ورود به نخستين فاز از خواب آرام، از خواب بودن خود ناآگاه خواهد بود و به سادگى هم بيدار خواهد شد.

فاز دوم: پس از فاز اول پديد مى‌‌آيد. در اين فاز هم امواج تتا وجود دارند، ولى همواره همراه با امواج مكمل ديگرى ديده مى‌‌شوند. امواج Kيكى از اين امواج است كه بسامدى معادل يك پرش بر دقيقه دارد و تك موجهايى تيز و ناگهانى را شامل مى‌‌شود. اين امواج تنها به فاز دوم خواب آرام تعلق دارند. بسامد اين امواج در اثر سر و صدا افزايش مى‌‌يابد و گويا به استمرار خواب ارتباط داشته باشد. امواج ديگرى كه در اين دوره ظاهر مى‌‌شوند، به دوكهاى خواب^[6] موسومند. اينها امواجى كوتاه هستند كه هر دو تا ‍پنج دقيقه يك‌‌بار ظاهر مى‌‌شوند و تا پايان فاز چهارم خواب آرام ادامه مى‌‌يابند. اين امواج ظاهرا به پايين آمدن حساسيت مغز نسبت به محركهاى خارجى مربوط مى‌‌شود. با بالاتر رفتن سن، احتمال حضور اين امواج كاهش مى‌‌يابد. فاز دوم خواب حدود ۱۵ دقيقه طول مى‌‌كشد.

فاز سوم: مهمترين ويژگى اين مرحله، پيدايش امواج موسوم به دلتا است. اين امواج بسامدى كمتر از ۵/۳ هرتز و ولتاژى بيشتر از ۵۰ ميلى‌‌ولت دارند. اين امواج نمايانگر بلندترين و كندترين نمودارهاى ثبت شده از مغز هستند. هرچه عمق خواب بيشتر باشد، ولتاژ اين امواج بيشتر و بسامدشان كمتر خواهد شد. اين امواج در فاز سوم خواب، تنها % ۲۰-۳۰ از EEG را شامل مى‌‌شوند و مقدارشان به تدريج با نزديك شدن به فاز چهارم خواب آرام بيشتر مى‌‌شود. در حالت بيدارى هم هنگام بهت‌‌زدگى مى‌‌توان اين امواج را از مغز ثبت كرد. اگر در اين مرحله سروصدايى در محيط اطراف فرد خفته ايجاد شود، مى‌‌تواند باعث برگشت به فاز دوم، يا حتى اول شود. برخى از محرك‌‌ها، اگر زياد شديد نباشند، مى‌‌توانند باعث تداوم اين فاز از خواب آرام شوند.

فاز چهارم: مرز مشخصى بين فاز سوم و چهارم وجود ندارد. تنها تفاوت مهم، بيشتر شدن امواج دلتا است. در اين مرحله، اين نوع فعاليت مغزى در بيش از نصف زمان ثبت EEG ديده مى‌‌شود. اين مرحله همان است كه خستگى عضلانى مربوط به فعاليت‌‌هاى بدنى را جبران مى‌‌كند. اين مرحله عميقترين خواب را در بر دارد و در طى آن پاسخگويى فرد به محركهاى محيطى به كمترين مقدار خود مى‌‌رسد.

دوم؛ خواب متناقض^[7]

اين خواب با پديده‌‌هاى عجيب و به ظاهر تناقض‌‌آميزى همراه است. مى‌‌توان رفتارهاى مشاهده شده در اين دوره را به دو دسته پيوسته و گسسته تقسيم كرد. رفتارهاى گسسته مواردى را شامل مى‌‌شوند كه با چرخه‌‌هاى تناوبى همراهند. امواج مغزى و حركات سريع چشم مهمترين رفتارهاى گسسته دوران خواب متناقض هستند. امواج تتا در اين دوره به شدت كاهش مى‌‌يابند و به جايشان امواج سريع و پربسامدى ديده مى‌‌شوند كه به امواج سريع زمان بيدارى شباهت دارند. در اين دوره امواج EEG ناهمزمان شده، نظم معمول خود را -كه در خواب آرام وجود دارد- از دست مى‌‌دهند. تونوس عضلات كاملا از بين مى‌‌رود و چشم حركاتى سريع را در زير پلك‌‌هاى بسته انجام مى‌‌دهد. اين حركات حدود 8حركت بالا به پايين، و ۳۰ حركت افقى را در دقيقه شامل مى‌‌شود. در اين دوره امواج موسوم به PGO نيز در مسير پل-هسته زانويى-لُب پس‌‌سرى مشاهده مى‌‌شوند. اين امواج تنها در صورتى قابل‌‌ثبت هستند كه الكترودهاى گيرنده بر سطح مغز كار گذاشته شوند. به همين دليل هم تا به حال آن را در انسان ثبت نكرده‌‌اند. اما با توجه به اين كه آن را در تمام جانوران خونگرم مى‌‌توان ديد، مى‌‌توان حكم كرد كه در انسان نيز وجود دارد. هر حركت چشم با يكى از تكانه‌‌هاى اين موج همراه است.

پديده‌‌هاى پيوسته، مواردى را در بر مى‌‌گيرد كه دوام داشته و در كل مقاطع زمانى خواب REM ديده مى‌‌شوند. چنان كه گفتيم، از بين رفتن تونوس عضلات نمونه‌‌اى از اين رفتارهاست. يك رفتار پيوسته ديگر، فعاليت ذهنى شديد در اين دوره است. در طى خواب متناقض رؤياهاى داستان‌‌دار توسط فرد تجربه مى‌‌شوند. افراد عادى اين رؤياها را مى‌‌بينند، و نابينايان مادرزاد آن را مى‌‌شنوند .4نشان داده شده كه به هنگام خواب متناقض، در قشر پس سرى^[8] جانورانى مانند گربه، فعاليتى شديد مشابه با بيدارى بر EEG ثبت مى‌‌شود ^[9]

در اين دوره، بر خلاف خواب آرام، فعاليت سمپاتيك بر پاراسمپاتيك غلبه مى‌‌كند و به دنبال آن خون به سوى عضلات و اندام‌‌هاى خارجى‌‌تر هدايت مى‌‌شود. در اين دوره حالت برانگيختگى جنسى نيز ديده مى‌‌شود و گاه در افراد نر به انزال مى‌‌انجامد. پاسخگويى فرد به محركهاى خارجى به حد كمى منحصر مى‌‌شود، اما شنيدن صداهاى آشنا مى‌‌تواند به راحتى فرد را بيدار كند.^[10]

زمان خواب در مهره‌‌داران. برگرفته از (McFarland.- 1981)

زمان خواب متناقض در اولين چرخه BRAC خواب حدود ۱۵ دقيقه است. اما با ادامه چرخه‌‌هاى خواب، نسبت اين دوره به كل خواب افزايش مى‌‌يابد و در نهايت در حوالى صبح به ۴۵ دقيقه مى‌‌رسد.^[11] شايد يكى از علل خوشايند بودن خواب صبحگاهى، همين بالا بودن نسبت خواب متناقض به كل خواب در آن باشد.

سوم: زمان خواب در جانوران:

چنانكه گفتيم، خواب به شكل كلى در همه جانوران ديده مى‌‌شود. اما ظاهرا خواب REM تنها به مهره‌‌داران عالى اختصاص دارد. در ماهيان و دوزيستان شاهدى مبنى بر وجود خواب REM وجود ندارد. در خزندگان نيز شاهد محكمى در اين مورد وجود ندارد. تنها يك گزارش وجود دارد كه حركات منظمى با بسامد دوازده بار در دقيقه را در چشمان آفتاب‌‌پرست مورد تأييد قرار مى‌‌دهد و يك گزارش ديگر نيز وجود انقباضات منظم عضلات انگشت را در تمساح^[12] نشان مى‌‌دهد. در الگوى EEG اين جانور تغييرات منظم و متناوبى ديده مى‌‌شود كه وجود نوعى خواب REMرا ممكن جلوه مى‌‌دهد.^[13]

در پرندگان، خواب شباهت زيادى با پستانداران دارد و به ويژه در جوجه پرندگان خواب REMبه وضوح ديده مى‌‌شود. در اين دوره‌‌ها، تونوس عضلانى پرنده مهار مى‌‌شود و نوعى فلج شل پديد مى‌‌آيد. خواب REM در پرندگانى مانند مرغ خانگى، % 7/3 زمان كل خواب به طول مى‌‌انجامد. هر دوره خواب متناقض در اين جانوران حدود پانزده به طول مى‌‌انجامد. به عنوان يك قاعده كلى، زمان خواب در پرندگان و پستانداران شكارچى بيشتر از گياهخواران و ماكيان‌‌هاست.

در پستانداران، يك مورد عجيب را در اكيدنه^[14] مى‌‌توان ديد. اين پستاندار كه از مرغسانان ابتدايى است، دوازده ساعت در روز را در زير زمين مى‌‌خوابد اما فاقد خواب REM است. ساير پستانداران داراى دوره خواب متناقض مشخص هستند. مثلا اوپوسوم^[15] یک پنجم اوقات خواب خود را دوره REMمى‌‌گذراند، و موش كور يك چهارم زمان خواب خود را به اين شكل سپرى مى‌‌كند. در بخش بعد خواهيم ديد كه خواب متناقض بيشتر توسط هسته‌‌هاى موجود در ساقه مغز ايجاد مى‌‌شوند. در نوزادان پستاندارانى كه بچه خود را نارس به دنيا مى‌‌آورند، ساقه مغز تكامل يافته اما ساختارهاى بالايى مغز و قشر مخ هنوز كامل نشده‌‌اند. به همين دليل هم در اين نوزادان خواب آرام وجود ندارد و در ابتداى تولد فقط خواب REM را مى‌‌توان ديد. مثلا در انسان خواب آرام تنها پس از گذر چند ماه در نوزاد پديد مى‌‌آيد. به عنوان يك قاعده كلى، نوزادان نارس‌‌تر، زمان بيشترى را در خواب REM مى‌‌گذرانند و زمان كل خوابشان هم بيشتر است. هرچه سن پستاندار بيشتر مى‌‌شود، زمان كلى خواب، و نسبت خواب REM به كل خواب كاهش مى‌‌يابد. اين الگوى زمان‌‌بندى در ساير پستانداران هم ديده مى‌‌شود. نوزاد گربه، در چند روز اول تولد، نيمى از اوقات را در خواب آرام و نيمى ديگر را در خواب متناقض به سر مى‌‌برد. زمان خواب REM با گذشت زمان به تدريج كاهش مى‌‌يابد. گربه خانگى بالغ، % ۵۰ عمر خود را در خواب آرام، و %۱۵ باقى را در خواب متناقض مى‌‌گذراند . به عنوان يك قاعده كلى، در پستانداران عالى ۲۰-۳۰٪ كل زمان خواب به دوره REMاختصاص يافته است.

در انسان، چرخه‌‌هاى روزانه از هفته بيست و هشتم دوره جنينى پديدار مى‌‌شوند. نوزاد موش، در هنگام تولد حدودا به اندازه جنين انسان ۲۸ هفته‌‌اى تكامل پيدا كرده، و بنابراين در آن نمى‌‌توان حركات چشم يا امواج سريع ويژه خواب متناقض را ديد. اين دو ويژگى در نوزاد نارس مورد نظر، با گذشت ۷-۱۰ روز آشكار مى‌‌شود.

خواب متناقض در نوزاد انسان نيمى از زمان خواب، و در انسان بالغ تنها يك چهارم زمان خواب را به خود اختصاص مى‌‌دهد. اين تغيير الگوى خواب تدريجى است. حتى نوزاد چند ماهه انسان – كه داراى خواب آرام است- نيز نسبت به زمان بلوغ حركات بيشترى در خواب REMمى‌‌كند، و گاهى هم پس از خوردن شير مستقيما به خواب متناقض وارد مى‌‌شود.

بررسى زمان معمولى خواب در آزمودنى‌‌هاى انسانى، ارنست هارتمن^[16] -از پژوهشگران به نام اين رشته- را به اين نتيجه رهنمون شد كه افراد كم‌‌خواب، توانايى ذهنى بالاترى نسبت به پرخواب‌‌ها دارند. او بر ۱۶ فرد كم خواب -با خواب كمتر از ۶ ساعت- و ۲۳ آدم پرخواب -با بيش از ۹ ساعت خواب روزانه- بررسى‌‌هايى انجام داد و به اين نتيجه رسيد كه كم خواب‌‌ها افرادى فعال، باروحيه، مثبت و سازنده هستند. اما در برابر پرخواب‌‌ها افرادى مضطرب، منفعل، و بدبين محسوب مى‌‌شوند. بر اساس اين آزمون‌‌ها، پرخواب‌‌ها بيشتر حد معمول در خواب REMو فاز دوم خواب آرام باقى مى‌‌ماندند، و كم‌‌خواب‌‌ها بيشتر در دوره REMيا فاز چهارم خواب آرام بودند و فاز اول و دوم خواب آرامشان بسيار كوتاه بود. وِب، در پى اين نتيجه‌‌گيرى، آزمونهايى تكميلى را انجام داد و به اين نتيجه رسيد كه شواهد هارتمن براى تأييد ادعاهايش كافى نبوده. او دريافت كه افراد داراى خواب كمتر از ۴-۵ ساعت پرانرژى و كوشا هستند، اما نتيجه ديگرى از شواهد حاصل شده برنمى‌‌آمد. يعنى عكس اين حرف در مورد پرخواب‌‌ها درست نبود.^[17] تحقيقاتى كه وب در مورد زمان خواب در انسان انجام داد، اين نتيجه فرعى را هم در بر داشت كه كاهش اختيارى زمان خواب، خارج از محدوده خاصى ممكن نيست. اگر اين كاهش از چهار ساعت در شبانه روز هم كمتر شود، اختلالها رفتارى مشخصى را ايجاد مى‌‌كند و باعث خواب‌‌آلودگى مى‌‌شود.^[18] به بيان ديگر، يك انسان سالم و معمولى، -صرف نظر از اين كه چقدر مشتاق كم كردن زمان خواببش باشد،- آن مقدار خوابى را كه نياز دارد به دست خواهد آورد.

با بالاتر رفتن سن، مقدار خواب به طور طبيعى كاهش مى‌‌يابد. مثلا يك نوزاد ممكن است تا 16ساعت در شبانه روز بخوابد، ولى يك فرد شصت ساله معمولا حدود شش ساعت خواب روزانه دارد. يكى از علل اين كاهش زمان خواب، چروكيده شدن و كم شدن حجم مثانه است كه دفع ادرار متناوب در افراد مسن را ايجاب مى‌‌كند. اين امر مى‌‌تواند بيدار شدن دوره‌‌اى ايشان، و كم شدن زمان كلى خواب در آنها را نتيجه دهد. زندگى ماشينى كنونى، به همراه وظايف شغلى و برنامه‌‌هاى تلويزيونى شبانه‌‌اش، باعث شده كه نوعى محروميت از خواب همه‌‌گير در افراد مشاهده شود. نشان داده شده كه در بيشتر شهروندان آمريكايى، كمبود خواب همه‌‌گيرى ديده مى‌‌شود. در حالت عادى، اين افراد ساعت به خواب رفتن خود را تعيين نمى‌‌كنند )در واقع برنامه‌‌هاى تلويزيونى جذاب آن را تعيين مى‌‌كنند(. ساعت بيدار شدن هم كه بر اساس شغل يا موقعيت تحصيلى فرد تعيين مى‌‌شود، و بنابراين نوعى محروميت از خواب در اين جوامع شايع است.^[19] در عمل هم مى‌‌بينيم كه در روزهاى تعطيل و هنگامى كه شانس بيشتر خوابيدن براى فرد فراهم مى‌‌شود، ساعات خواب افزايش مى‌‌يابد.^[20]

در عمل، چرت‌‌هاى كوتاه روزانه -كه رواج زيادى در بين مردم دارد-، نوعى مكانيسم جبران براى اين محرومى است. نشان داده شده كه چرت‌‌هاى كوتاه روزانه، به شكلى معنى‌‌دار توانايى ذهنى افراد را براى حل مسائل افزايش مى‌‌دهند و از خواب‌‌آلودگى جلوگيرى مى‌‌كنند.^[21] يك نمونه از فوايد چرت را مى‌‌توان در روش اختراعى سالوادور دالى -نقاش سوررئاليست- بازيافت. او به هنگام خواب‌‌آلودگى قاشقى را در دست مى‌‌گرفت و زير آن پياله‌‌اى پر از آب مى‌‌گذاشت و چر مى‌‌زد. طبعا قبل از وارد شدن به خواب REMعضلات دست او شل مى‌‌شد و قاشق در پياله مى‌‌افتاد و صداى اين برخورد او را بيدار مى‌‌كرد. به ادعاى اين نقاش جنجال‌‌برانگيز، همين چرت‌‌هاى كوتاه براى رفع خستگى او كافى بود و او را براى ساعت‌‌ها سرحال و بيدار نگه مى‌‌داشت.^[22]

با وجود نقش انكارناپذير عوامل محيطى در حجم زمان خواب، شواهد محكمى هم وجود دارد كه ردپاى وراثت را در تعيين درازاى خواب آشكار مى‌‌كند.^[23] چنان كه گفتيم، عواملى مانند رفتار تغذيه‌‌اى، وزن بدن، و ساختار كلى بدن، تعيين كننده الگوى رفتارى و زمان خواب در گونه‌‌هاى متفاوت هستند. خود اين كميت‌‌ها نيز در نهايت توسط برنامه‌‌ريزى ژنومى تعيين مى‌‌شوند.

به عنوان نكته پايانى اين بخش، بايد به يك رفتار استثنايى، كه در پستانداران آبزى‌‌اى مانند دلفين ديده مى‌‌شود اشاره كرد. اين جانوران هوازى ناچارند مرتب براى تنفس به سطح آب بيايند. طبيعى است كه خواب متناقض همراه با فلج عضلانى مى‌‌تواند به سادگى منجر به خفه شدن اين جانوران شود. در واقع همان مشكلى كه در مورد ماهيان شناگر فاقد حركات آبششى -مانند كوسه- مصداق داشت، در اينجا هم بايد حل شود. در اين جانوران، دو نيمكره مغز به نوبت به خواب مى‌‌روند و هيچوقت دو نيمكره همزمان در خواب به سر نمى‌‌برند. به اين ترتيب جانور مى‌‌تواند همواره تا حدودى گوش به زنگ باشد و از خفه شدن به هنگام خواب پيش‌‌گيرى كند.^[24]

 

 

1. بوشاسپ: ديو خواب و رؤيا در روایت‌ه‏هاى زرشتى ↑
2. ونديداد: فرگرد هجدهم، بند ۷-۱۵. ↑
3. non-REM ↑
4. با بسامد 8-12 هرتز و ولتاژ 25-50 ميلى‏ولت ↑
5. با بسامد بيشتر از 13 هرتز و ولتاژ كمتر از 25ميلى‏ولت ↑
6. Sleep spindles ↑
7. REM ↑
8. Lobus Occipitalis ↑
9. Evartsetal.-1978 ↑
10. Carlson.-1992 ↑
11. Hobson.- 1989 ↑
12. Caiman ↑
13. Hobson.- 1989 ↑
14. Tachyglossus ↑
15. Opposum ↑
16. Ernst Hartman ↑
17. Hobson.- 1989 ↑
18. Webb et al.-1985 ↑
19. خوشبخانه در كشور ما نگرانى‏اى در مورد نقش برنامه‏هاى جذاب تلويزيونى در كم‏خوابى وجود ندارد! ↑
20. Webb et al.- 1975 ↑
21. Webb et al.- 1987 ↑
22. Dement et al.-1976 ↑
23. Heath et al.- 1990 ↑

24. Mukhmetov et al.- 1984 ↑

 

 

ادامه مطلب: گفتار پنجم: مراكز عصبى درگير در خواب

رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب