خواب و زیست‌ شناسی خواب

خواب عبارت است از عدم توانایی ارادی در کنترل محیط فیزیکی و کاهش یا فقدان سطح هوشیاری، تعلیق نسبی ادراکات حسی و غیرفعال شدن تقریباً تمام عضلات ارادی در زمان استراحت، طوری‌ که فعالیت بدن و ذهن تغییر کرده و توهم‌ های بینایی جایگزین تصاویر واضح واقعی می شوند. در بین پستانداران، پرندگان، ماهیان و دیگر جانوران مراحل خواب و بیداری وجود دارد. خواب برای سلامت و بازسازی سیستم اعصاب، سیستم ایمنی و سیستم عضلانی-اسکلتی انسان‌ها و جانوران اهمیت دارد.

زیست‌شناسی خواب

اختراع دستگاه نوار مغزی به دانشمندان اجازه داد تا به مطالعه خواب انسان، به روش‌هایی که پیش از آن ممکن نبود، بپردازند. در خلال دهه ۱۹۵۰ فردی به نام اوژن آسرینسکی که تازه از دانشگاه فارغ‌التحصیل شده بود، از این وسیله برای کشف آنچه امروز خواب REM خوانده می‌شود استفاده کرد. مطالعات بیشتر بر روی خواب انسان نشان داده‌است که خواب، از یک سری مراحل گذر می‌کند که الگوهای امواج مغزی در هر مرحله با یکدیگر متفاوت هستند.

خواب دارای دو نوع اصلی است:

خواب REM (حرکت سریع چشم) که خواب فعال یا خواب متناقض (paradoxical) نیز خوانده می‌شود.
خواب NREM ( non-REM حرکت غیرسریع چشم) که خواب آرام نیز خوانده می‌شود.

در خلال نخستین مراحل خواب، ما هنوز نسبتاً بیدار و هشیار هستیم. مغز، امواجی تولید می‌کند به نام امواج بتا که دارای فرکانس بالا و دامنه پایین هستند. به مرور که مغز شروع به آرامش یافتن می‌کند، امواج کندتری به نام امواج آلفا متصاعد می‌شود که دارای دامنه بالا و فرکانس پایین هستند. در طول این مدّت و هنگامی که هنوز کاملاً به خواب نرفته‌ایم ممکن است احساس عجیب و کاملاً واضحی را تجربه کنیم که توهمات پیش خواب نامیده می‌شود.

مثال‌های متداول و شایع این پدیده عبارتند از احساس افتادن (پرت شدن) یا شنیدن این که کسی نام شما را صدا می‌کند. رویداد بسیار شایع دیگری که در این دوره زمانی وجود دارد، پرش میوکلونیک است. اگر تاکنون، بدون هیچ دلیل مشخص و خاصی، ناگهان بدنتان تکان خورده یا پریده‌است این پدیده ظاهراً عجیب را تجربه کرده‌اید. در عالم واقع، این پرش‌های میوکلونیک بسیار شایعند.

اولین قسمت خواب non-REM است. خواب دیدن در خواب non-REM بسیار کم است و اگر هم خواب ببینیم آن را فراموش می‌کنیم. در این قسمت خواب ماهیچه‌ها بی‌حس نیستند. خواب non-REM شامل چهار مرحله می‌شود:

مرحله اول

شروع چرخه خواب و نسبتاً مرحله سبک و خفیفی از خواب است. مرحله ۱ را می‌توان به صورت دوره‌گذار بین بیداری و خواب در نظر گرفت. در مرحله ۱، مغز امواج بتا تولید می‌کند که امواجی با دامنه بلند و فرکانس پایین هستند. این مرحله از خواب، تنها مدّت زمانی کوتاه در حدود ۵ تا ۱۰ دقیقه طول می‌کشد و اگر در این مرحله کسی را از خواب بیدار کنید، احتمالاً به شما خواهد گفت که خواب نبوده‌است!

مرحله دوم

دومین مرحله خواب تقریباً ۲۰ دقیقه طول می‌کشد. مغز شروع به تولید امواج منظم و سریعی می‌کند که به نام دوک‌های خواب معروفند. در این مرحله گاهی امواج بتا هم ظاهر می‌شود. دمای بدن شروع به کاهش و ضربان قلب شروع به کند شدن می‌کند. این مرحله، یک مرحلهٔ ناهشیار است که خواب رونده به راحتی بیدار می‌شود.

مراحل سوم و چهارم

این مراحل، عمیق‌ترین مراحل خواب NREM هستند. پس از این مراحل، قسمت دوم خواب یعنی خواب REM آغاز می‌شود. امواج مغزیِ عمیق و کند به نام امواج تتا و دلتا در خلال مراحل سوم و چهارم خواب، مشاهده می‌شوند. این مراحل دوره‌گذار بین خواب سبک و خواب بسیار عمیق هستند. در انتهای این مرحله انقباض اغلب عضلات از بین می‌رود و هوشیاری به نازل‌ترین سطح خود می‌رسد.

خواب REM در بزرگسالان حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از کل خواب را تشکیل می‌دهد (حدود ۹۰ تا ۱۲۰ دقیقه در خوابِ شب). مقدار خواب REM در سنین مختلف متفاوت است. یک نوزاد بیشتر از ۸۰ درصد کل خوابش را در خواب REM است. رویا در مرحله REM رخ می‌دهد.

ضربان قلب و تنفس در خواب REM نامنظم است؛ مانند زمان بیداری.

بزرگ شدن آلت جنسی مرد (NPT) در خواب REM رخ می‌دهد. پژوهشگران به فعالیت در ناحیه‌هایی از مغز که مربوط به کنترل بینایی، شنوایی، بویایی، لامسه و تعادل حرکات بدن می‌باشد پی برده‌اند. نکته قابل ذکر این است که فرایند خواب، این مراحل را به ترتیب پشت سر نمی‌گذارد. خواب از مرحله ۱ شروع می‌شود و سپس به مراحل ۲، ۳ و ۴ می‌رود. پس از مرحله ۴ و قبل از وارد شدن به مرحله ۵ یا همان خواب REM، مرحله ۳ و به دنبال آن مرحله ۲ خواب تکرار می‌شوند.

پس از خاتمه خواب REM، بدن معمولاً به مرحله ۲ خواب باز می‌گردد. در طول شب، خواب انسان تقریباً ۴ یا ۵ بار بین این مراحل می‌چرخد. ما به‌طور میانگین ۹۰ دقیقه پس از به خواب رفتن وارد مرحله ۵ یا خواب REM می‌شویم. نخستین چرخه خواب REM ممکن است تنها زمان کوتاهی به طول بینجامد امّا هر چرخه از چرخه قبل طولانی‌تر می‌شود به نحوی که خواب REM می‌تواند تا نزدیک به یک ساعت پایدار بماند.

خواب REM با کاهش سروتونین (Serotonin) در مغز همراه است؛ بنابراین خواب REM در افراد افسرده زودتر می‌رسد. سروتونین ماده‌ای است که در افراد افسرده کاهش یافته‌است. هم چنین اگر در بیداری، در میان امواج بتا، امواج تتا ثبت شود، یکی از نشانه‌های ابتلای فرد به افسردگی است.

تغییرات پیش از خواب

بعضی افراد به راحتی و به سرعت به خواب می‌روند و در برخی دیگر این امر تدریجی‌تر است. گروهی از افراد، حالت‌های حسی مختلفی تجربه می‌کنند یا دچار پرش اندام‌ها می‌شوند. پیش خواب شامل حالت‌هایی چون توهمات بینایی و شنوایی زودگذر یا تغییراتی در تصویر بدنی است که با احساس معلق بودن در فضا همراه است.

تغییرات در طول خواب

یکی از تغییرات در طول خواب، بی حرکتی عمومی و شل شدن برخی ماهیچه‌هاست. در زمان خواب، انسان‌ها و حیوانات می‌توانند رؤیا ببینند. این رؤیاها، بر اثر حرکات سریع چشم است. دست‌ها و پاها در زمان خواب حرکت می‌کنند. در خواب، انسان‌ها معمولاً بین ۲۵ تا ۴۰ بار موقعیت خود را در طول شب تغییر می‌دهند. حرکات بدن در طول خواب ارتباطی با عمق خواب ندارد.

در هنگام خواب، جریان خون در ماهیچه‌ها کاهش می‌یابد و بر جریان خون پوست افزوده می‌شود.

پوست برافروخته می‌شود و غدد عرقی، پیوسته فعالیت می‌کنند. بدن، در طول خواب، حرارت را به سرعت از دست می‌دهد. تعداد ضربان‌های قلب و اندازه فشارخون کاهش می‌یابد و تنفس، آهسته و عمیق‌تر می‌شود. شل شدن فک پایین و ماهیچه‌های حلق، سبب خرخر کردن می‌شود. در هنگام خواب، ترشحات غدد بزاقی کاهش می‌یابد.