فعالیت مغز انسان به عنوان سیستم عامل مرکزی کنترل بدن در ساعات مختلف شبانه روز متفاوت است و توانایی فعالیت آن در ساعات مختلف بدن کاملا متفاوت است.
مغز تفاوت روز و شب را چگونه تشخیص می‌دهد؟
محققان از کشف سه نوع سلول در چشم خبر دادند که نور را تشخیص می‌دهند و ساعت زیستی مغز را با نور محیط تراز می‌کنند. طی این مطالعه پژوهشگران سلول‌هایی به نام “سلول‌های حساس به نور گانگلیون شبکیه” (ipRGCs) را مورد بررسی قرار دادند.
نور روشن در شب چرخه‌های طبیعی روز-شب را که ساعت زیستی نامیده می‌شود مختل می‌کند و می‌تواند باعث بی‌خوابی شود. در حقیقت، ساعت زیستی نقش عمده‌ای در سلامت دارند. چرخه شبانه روزی مختل شده با افزایش ابتلا به بیماری‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های قلبی، چاقی، اختلالات افسردگی و دیابت نوع ۲ در افرادی که در شیفت شب کار می‌کنند مرتبط بوده است؛ بنابراین درک چگونگی احساس چشمان انسان به نور می‌تواند منجر به توسعه درمان‌های بهتری برای مبازه با بیماری مانند افسردگی شود.
محققان چندین رنگ از نور را آزمایش کردند و دریافتند که این سلول‌های “حساس به نور” نسبت به نور آبی حساس هستند. پس از انجام آزمایش‌های مختلف آنها متوجه سه نوع مجزا سلول از ipRGC شدند. نوع ۱ نسبتاً سریع به نور پاسخ داد، اما خاموش شدن مدت زمان زیادی طول کشید. برای روشن کردن نوع ۲ مدت زمان بیشتری طول کشید و خاموش بودن آن نیز بسیار طولانی بود. نوع ۳ فقط هنگامی که یک چراغ بسیار روشن بود پاسخ داد، اما آنها سریع‌تر روشن شدند و به محض اینکه چراغ خاموش شد، خاموش شدند.
ریتم شبانه روزی چیست ؟
در طی میلیون‌ها سال، زندگی با تغییرات موزون شب و روز جهان شکل گرفته است. بسیاری از موجودات زنده – از جمله گیاهان، حیوانات و انسان‌ها – دارای ریتم شبانه‌روزی هستند که برای زندگی بر روی زمین و تغییراتی که هنگام چرخش سیاره حول محور خود رخ می دهد، تنظیم شده است. هر 24 ساعت، تغییرات قابل پیش‌بینی در نور و دما اتفاق می‌افتد. ریتم شبانه‌روزی به موجودات زنده کمک می‌کند تا به تغییرات محیطی خود واکنش نشان دهند، به گونه‌ای که انرژی را حفظ کند، به آنها کمک کند غذا پیدا کنند و به آنها اجازه رشد و بهبودی بدهد.
در انسان، ریتم شبانه‌روزی عملکردهای زیادی را انجام می‌دهند، از جمله کمک به تنظیم:
- خواب و بیداری
- دمای مرکزی بدن
- سیستم ایمنی بدن
- هورمون‌ها
- متابولیسم
- عملکرد شناختی
- واکنش بدن به استرس
پیوند بین خواب و ریتم شبانه‌روزی
ریتم‌های شبانه‌روزی نقش حیاتی در توانایی فرد برای خوابیدن در یک زمان ثابت در شب و بیدار ماندن تقریباً 16 ساعت در روز دارد. با غروب خورشید در عصر، مغز شروع به تولید ملاتونین می‌کند، هورمونی که باعث خواب‌آلودگی می‌شود. دمای مرکزی بدن نیز کاهش می‌یابد و به کاهش هوشیاری کمک می‌کند.
این تغییرات که توسط ریتم‌های شبانه‌روزی هدایت می‌شوند، با میل به خواب ترکیب می‌شوند و باعث می‌شوند که فرد در شب به خواب برود. در صبح، با افزایش قرار گرفتن در معرض نور، تولید ملاتونین متوقف می‌شود و دمای بدن افزایش می‌یابد که باعث بیداری می‌شود.
زمانی که ریتم شبانه‌روزی، چرخه طبیعی نور و تاریکی و الگوهای خواب در یک راستا باشند، خواب به احتمال زیاد طراوت‌بخش و ترمیم‌کننده است.
تقسیم‌بندی فعالیت مغز در ساعات مختلف روز:
- ساعت ۶ تا ۱۰ صبح: در این بازه، مغز از افکار و انرژی‌های منفی خالی است و آمادهٔ یادگیری مطالب جدید می‌باشد. این زمان برای مطالعه و یادگیری مناسب است.
- ساعت ۹ تا ۱۲ ظهر: اوج فعالیت مغز در این ساعات است؛ حافظهٔ کوتاه‌مدت و توجه بهتر عمل می‌کند. این زمان پربارترین دوره برای انجام فعالیت‌های پیچیده و نیازمند تمرکز است.
- ساعت ۱۲ تا ۱۴: فعالیت مغز به‌تدریج کاهش می‌یابد و نیاز به استراحت و تغذیه دارد. در این زمان، استراحت کوتاه و صرف ناهار می‌تواند به بازیابی انرژی کمک کند.
- ساعت ۱۴ تا ۱۸: پس از استراحت، مغز دوباره آمادهٔ کار است؛ اما با توجه و توانایی تحلیل کمتر. این بازه برای انجام کارهای روتین و فعالیت‌های بدنی مناسب است.
- ساعت ۱۸ تا ۲۱: فعالیت مغز به‌تدریج کاهش می‌یابد و بدن نیاز به استراحت و تغذیه دارد؛ اما خستگی می‌تواند خلاقیت را افزایش دهد. در این زمان، انجام فعالیت‌های خلاقانه توصیه می‌شود.
- ساعت ۲۱ تا ۲۳: بدن به حالت استراحت می‌رود و هر فعالیتی می‌تواند منجر به خستگی مزمن شود. انجام کارهای آرامش‌بخش و آماده‌شدن برای خواب در این زمان توصیه می‌شود.
وظایف مغز در شب:
- تثبیت حافظه: مغز در طول خواب، اطلاعات و تجربیات روزانه را پردازش و در حافظهٔ بلندمدت ذخیره می‌کند. این فرآیند به یادگیری و تقویت مهارت‌های جدید کمک می‌کند.
- پاک‌سازی سموم: در هنگام خواب، مغز با افزایش جریان مایع مغزی-نخاعی به حذف سموم و مواد زائد متابولیکی می‌پردازد که در طول روز تجمع یافته‌اند.
- تنظیم احساسات: خواب کافی به تنظیم و تعادل احساسات کمک می‌کند و می‌تواند از بروز اختلالات خلقی مانند افسردگی و اضطراب جلوگیری کند.
ارتباط مستقیم بین فعالیت مغز در شب و رویا
ارتباط میان فعالیت مغز در شب و رؤیا از جمله موضوعات جالب در علم خواب و علوم اعصاب است. مغز در شب، به‌ویژه در مرحلهٔ خواب REM (حرکات سریع چشم)، فعالیت بالایی را تجربه می‌کند. در این مرحله، رؤیاها بیشترین شدت و وضوح را دارند. این حالت به‌عنوان زمانی شناخته می‌شود که مغز تجربه‌ها، احساسات، و خاطرات را بازسازی و پردازش می‌کند.
فعالیت مغز در شب و ایجاد رویا ها
ایجاد رویا ها در سه مرحله خلاصه می شود :
-
مرحلهٔ REM و رؤیاها:
مرحلهٔ REM چندین بار در طول شب تکرار می‌شود و در هر بار، مغز وارد حالتی شبیه به بیداری می‌شود. در این حالت، بخش‌هایی از مغز که مسئول تخیل، حافظه، و پردازش احساسی هستند، فعال‌تر از سایر اوقات می‌شوند. این فعالیت به ایجاد صحنه‌های رؤیاگونه منجر می‌شود.
-
فعالیت سیستم لیمبیک:
سیستم لیمبیک، که با احساسات و حافظه ارتباط دارد، در طول خواب REM بسیار فعال است. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا بسیاری از رؤیاها احساسی هستند یا شامل بازسازی خاطرات می‌شوند.
سیستم لیمبیک -
غیرفعال شدن بخش‌های منطقی:
در حالی که مغز در REM فعال است، بخش‌هایی از قشر پیش‌پیشانی، که با منطق و تصمیم‌گیری مرتبط است، غیرفعال می‌شوند. این موضوع باعث می‌شود رؤیاها گاهی غیرمنطقی و عجیب به نظر برسند.
ویژگی های رویا
-
خواب دیدن (رویا) به حافظه کمک می‌کند
طبق تئوری پردازش اطلاعات، خواب به ما این امکان را می‌دهد که تمام اطلاعات و خاطراتی را که در طول روز گذشته جمع کرده‌ایم تثبیت و پردازش کنیم. برخی از کارشناسان رویا پیشنهاد می‌کنند که رویا دیدن محصول جانبی یا حتی بخشی فعال از پردازش تجربیّات است.
این مدل، که به عنوان نظریه خودسازماندهی رویا شناخته می‌شود، توضیح می‌دهد که رویا دیدن یکی از نتایج جانبی فعالیت عصبی مغز است، زیرا خاطرات در طول خواب تثبیت می شوند. در طول فرآیند توزیع مجدد اطلاعات ناخودآگاه، خاطرات تقویت یا تضعیف می‌شوند. بر اساس تئوری خودسازماندهی رویا، در حین خواب دیدن، خاطرات مفید تثبیت می‌شوند، در حالی که خاطرات بی‌ارزش محو می‌شوند.
-
رویا خلاقیت را تحریک می‌کند
نظریه‌ی دیگری در مورد رویاها بیان می‌کند هدف رویاها کمک به حل مشکلات است. در نظریه‌ی “خلاقیت در رویاپردازی”، ضمیر ناخودآگاه آزاد، بدون محدودیت، و در دنیای بی حد و مرز خود سرگردان است. و واقعیت‌های محدودکننده‌ی دنیای خودآگاه مانع آن نمی‌شوند. در واقع، تحقیقات نشان داده است که رویاپردازی عاملی مؤثر برای تقویت تفکر خلاق است.
تحقیقات علمی و شواهد این واقعیت را تأیید می‌کند که بسیاری از افراد از رویاهای خود برای الهام گرفتن استفاده می‌کنند و نکته‌ی کلیدی حل مشکلات را در رویاهایشان پیدا می‌کنند..
برقراری ارتباط بین خاطرات و محتویات رویاها ثابت می‌کند که رویاها بستر بسیار مناسبی برای به چالش کشیدن خلاقیت هستند.
-
رویاها زندگی شما را منعکس می‌کنند
بر اساس فرضیه تداوم، رویاها به عنوان بازتابی از زندگی واقعی یک فرد عمل می کنند و تجربیات فرد در هشیاری را در رویاهای او می‌گنجانند. به جای بازپخش مستقیم زندگی، رویاها به صورت تکه‌هایی از حافظه ظاهر می‌شوند.
با این حال، مطالعات نشان می‌دهد که خواب non-REM ممکن است بیشتر با حافظه آشکار (چیزهای معمولی) مرتبط باشد، در حالی که رویاهای REM شامل خاطرات عاطفی و آموزنده‌تری هستند.
بر اساس فرضیه تداوم، خاطرات ممکن است، به منظور تثبیت آموخته‌ها و تجربیات جدید در حافظه‌ی بلند مدت، در رویاهای ما ظاهر شوند.
-
رویاها ما را آماده کرده و از ما محافظت می‌کنند
تئوری مرور غریزه‌های بدوی و استراتژی‌های انطباقی بیان می‌کنند که ما خواب می‌بینیم تا خود را برای رویارویی با خطراتِ دنیای واقعی آماده کنیم. رویا با شبیه‌سازیِ محیط‌های اجتماعی یا تهدید محیط امنی را برای تمرین مهارت‌های لازم برای بقا در اختیار رویاپرداز قرار می‌دهد.
زمانی که خواب می‌بینیم، غرایز جنگ یا گریز خود را تقویت می‌کنیم و خود را از نظر ذهنی برای مدیریت موقعیت‌های خطرناک آماده می‌کنیم. بر اساس نظریه‌ی شبیه‌سازی تهدید، مغز ما در خواب مکانیسم جنگ یا گریز را فعال می‌کند تا ما را برای سناریوهای تهدیدآمیز زندگی یا موقعیت‌های احساسی از جمله موارد زیر آماده کند:
- فرار از تعقیب
- سقوط از صخره
- برهنه شدن
- رفتن به دستشویی در جمع
- فراموش کردن امتحان نهایی
چرا خواب و رویا های خود را فراموش می کنیم؟
فراموش کردن رویای طبیعی است. بسیاری از خواب‌ها بلافاصله بعد از بیداری یا کمی بعدتر فراموش می‌شوند. بعضی از محققان به خواب‌هایی که سریعا فراموش می‌شوند «خواب سفید» می‌گویند. شواهد نشان می‌دهد نزدیک به یک سوم بیداری مربوط به خواب سفید است و شاید دلیل آن، این باشد که مغز هنگام خواب حافظه را مثل حالت بیداری کدگزاری نمی‌کند.
:References
How does the brain distinguish between day and night?_mizanonline