فعالیتهای مغز در لحظه عبور از بیداری به خواب و کشف معمای اختلالات خواب

متخصصان حوزه‌ی عصب‌شناسی که مرز بین خواب و آگاهی را بررسی می‌کنند، انواع مختلفی از حالت‌های میانی (حالت‌های بین خواب و بیداری) را کشف کرده‌اند و برای این پرسش که چرا و چگونه اختلالات خواب وقتی رخ می‌دهند که گذار مغز از یک حالت به حالت دیگر به درستی انجام نمی‌شود پاسخ داده‌اند.

خوابیدن حالتی رازآلود است که ما و بیشتر جانوران روی کره‌ی زمین برای بقای خود به آن نیاز داریم. مغز و بدن در خواب به شیوه‌های تازه و ناشناخته‌ای بازسازی می‌شوند. این بازسازی شامل ترمیم بافت‌ها، پاک‌سازی سموم و تثبیت خاطرات می‌شود. اما همان‌طور که اگر کسی بی‌خوابی را تجربه کرده باشد، می‌دانید که عبور از بیداری به خواب کار ساده‌ای نیست.

فعالیتهای مغز در لحظه عبور از بیداری به خواب

آدام هوروویتز^[1]، پژوهشگر خواب در حوزه‌ی علوم خواب در مؤسسه‌ی فناری ماساچوست (MIT) می‌گوید که «برای خوابیدن، همه‌چیز باید تغییر کند». به عنوان مثال، جریان خون در مغز، کندتر و در عوض سرعت گردش مایع مغزی-نخاعی بیشتر می‌شود. نورون‌ها، با ترشح انتقال‌دهنده‌های عصبی، شیمی مغز را تغییر می‌دهند و سپس به شکل متفاوتی عمل می‌کند. هماهنگی آن‌ها بیشتر می‌شود. در این حالت تصاویر ذهنی مختلفی می‌آیند و می‌روند و افکار تغییر می‌کنند.

لورا لوئیس، پژوهشگر خواب در MIT می‌گوید: «مغز ما با سرعتی بسیار شگفت‌انگیز و بالا می‌تواند ما از حالت آگاهی نسبت به محیط اطراف وارد حالت ناهشیاری کند یا حتی باعث شود چیزهایی را تجربه کنیم که درواقع وجود ندارند. این عملکرد مغز باعث ایجاد پرسش‌های عمیق و شگفت‌انگیزی درباره‌ی تجربه‌ی انسانی می‌شود».

اینکه چگونه مغز بین این حالت‌ها با امنیت و کارآیی جابه‌جا می‌شود تا حد زیادی ناشناخته مانده است. با این وجود، در حال حاضر پژوهش‌هایی که روی حالت‌های گذار از خواب به بیداری و برعکس تمرکز کرده‌اند در حال رمزگشایی از زیست‌عصب‌شناسی این حالت‌های میانی هستند. نتایج آن شاید در توضیح اینکه چرا برخی از اختلالات خواب مانند بی‌خوابی با فلج خواب در زمان وقوع این گذارها رخ می‌دهد کمک کنند.

تا چند دهه‌ی پیش پژوهشگران خواب تصور می‌کردند که خواب مانند کلید برق است. انسان یا کاملاً بیدار است یا کاملاً در خواب. به عبارت دیگر آن‌ها خواب و بیداری را به صورت «همه‌ یا هیچ» می‌دیدند؛ یعنی فقط دو حالت مجزا یا دو مقوله‌ی جداگانه وجود دارد: یا خواب، یا بیداری.

اما لوئيس، می‌گوید که تحقیقات جدید نشان داده‌اند که برداشت «همه‌ یا هیچ» نادرست است و درواقع خواب یک طیف پیوسته است، نه یک وضعیت روشن یا خاموش.

موج‌سواری در امواج مغزی

در دهه‌ی ۱۹۳۰، آلفرد لی لوومیس^[2]، در عمارت خود در نیویورک وقتی مهمانانش چرت می‌زدند مغز آنان را اسکن می‌کرد. او از نخستین کسانی بود که با دستگاهی به نام الکتروانسفالوگراف^[3] خواب را مطالعه می‌کرد. او روی سر کسی که می‌خوابید کلاهی می‌گذاشت که می‌توانست فعالیت الکتریکی مغز را اندازه‌گیری و ثبت کند. این دستگاه به خودکاری متصل بود که امواج مغز را در حالی که بالا و پایین می‌رفت روی کاغذ با سرعت یک سانتی‌متر در ثانیه رسم می‌کرد. بدین ترتیب نوار مغزی^[4] یا EEG ساخته می‌شد.

امواج به دست آمده نمایانگر فعالیت کلی نورون‌ها بودند. وقتی وارد حالت خواب می‌شویم نورون‌ها به صورت همزمان^[5] شلیک می‌کنند و با هم نیز ساکت می‌شوند. البته کسی هنوز علت آن را نمی‌داند. هر چه خوابمان عمیق‌تر، هماهنگی بین نورون‌ها نیز بیشتر می‌شود؛ در نتیجه، امواع مغزی فرکانس پایین‌تر و دامنه‌ی بالاتری پیدا می‌کنند. در طول شب، این امواج به صورت چرخه‌‌ای تند و کند می‌شوند.

لوومیس با دسته‌بندی کردن انواع مختلف امواج مغزی باعث کشف مراحل خواب شد. علاوه بر این، او یک سیستم نام‌گذاری برای توصیف مراحل مختلف ناهشیاری ابداع کرد.

ابداع الکتروانسفالوگرافی آغازگر تحول پژوهش درباره‌ی خواب بود. ثبت امواج مغزی باعث شد که پژوهشگران بتوانند بدون جراحی وضعیت مغز یا مرحله‌ی خواب را حدس بزنند. به مرور زمان این روش، ابزار اصلی درک نورون‌ها در خواب و تجربه‌های ذهنی مانند رؤیاها شد.

ناتانیل کلایتمن^[6]، در دهه‌ی ۱۹۵۰، در دانشگاه شیکاگو به همکاری یکی از دانشجویان خود، یوژن آسرینسکی^[7]، موفق به توضیح مرحله‌ای از خواب شدن که با حرکات سریع چشم مشخص می‌شود که به آن خواب ^[8]REM گفته می‌شود.

خواب REM چندین مرتبه در طول خواب تکرار می‌شود و معمولاً در همین مرحله از خواب است که رؤیا می‌بینیم.

در خواب REM امواج مغزی بسیار سریع و شبیه حالت بیداری هستند. چند سال بعد، کلایتمن با همکاری ویلیام دمنت^[9]، مراحل بیشتری برای خواب کشف کردند: ۴ مرحله برای خواب غیر REM و یک مرحله خواب REM.

نسخه‌ی اصلاح‌شده‌ی این الگو—که در آن دو مرحله‌ی پایانی خواب غیر REM در یک مرحله ادغام شده‌اند—هنوز هم به‌عنوان چارچوب اصلی طبقه‌بندی مراحل خواب در پژوهش‌های امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با این وجود، این طبقه‌بندی نیز تغییراتی را که بین این مراحل رخ می‌دهد نادیده می‌گیرد و به گفته‌ی توماس آندریون^[10]، عصب‌پژوه شناختی در مؤسسه‌ی مغز پاریس، به سه طبقه تبدیل شد: بیداری، خواب غیر REM و خواب REM.

به این ترتیب شواهدی که نشان می‌دادند مغز می‌تواند در حالتی بین خواب و بیداری قرار بگیرد، نادیده گرفته می‌‌شد، زیرا این حالت‌ها بسیار متغیر و پیچیده بودند. اما به مرور زمان، پژوهشگران این وضعیت را به چالش کشیدند. آن‌ها دریافتند که اتفاقاً جذاب‌ترین بخش ماجرا، دقیقاً همینجایی است که نادیده گرفته‌ شده است.

سالوادور دالی^[11] احتمالاً با این دیدگاه موافق بود. در همان سالهایی که آلفرد لوومیس، آزمایش‌های EGG را انجام می‌داد، سالوادور دالی که یک سوررئالیست بود نیز روی حالت گذار بیداری به خواب کار می‌کرد. او در کتاب پنجاه هزار هنر جادویی (۱۹۴۸) توضیح می‌دهد که برای ورود به حالت بین خواب و بیداری و استفاده از آن، روی صندلی می‌نشست و کلیدی را در دست می‌گرفت که زیر آن یک بشقاب گذاشته بود.

وقتی چرت اولیه آغاز می‌شد و عضلات دستش شل می‌شد کلید از دستش روی بشقاب می‌افتاد و صدای حاصل از آن، او را درست در لحظه‌ی ورود به خواب بیدار می‌کرد.

سالوادور دالی باور داشت که بیدار شدن در این برزخ ذهنی، نیروی روانی و قوه‌ی خیالاتش را برمی‌انگیزد. در این حالت، او فورا، شروع به نقاشی کشیدن می‌کرد.

علاوه بر دالی، نابغه‌های دیگری مانند توماس ادیسون، ادگار آلن پو، به این تجربه‌ی مرزی علاقه داشتند و درواقع با حالتی دست و پنجه نرم می‌کردند که امروزه به آن حالت هیپنوگوژیک^[12] می‌گوییم. در این حالت، در آستانه‌ی خواب، تصاویر ذهنی و خیال‌گونه بر پرده‌ی آگاهی نقش می‌بندند، در حالیکه هنوز به صورت کامل از دنیای بیداری دور نشده‌ایم.

گروهی از پژوهشگران در مؤسسه‌ی مغز پاریس در سال ۲۰۲۱ از جمله توماس آندریون، به این نتیجه رسیدند که آزمایش‌های خودانگیخته‌ی دالی و دیگران اشتباه نبوده‌اند. به نظر می‌رسد افرادی که در نخستین مرحله‌ی خواب که مرحله‌ی N1 نامیده می‌شود افراد در حالت «نقطه‌ی شیرین خلاقیت^[13]» قرار می‌دهد.

در این پژوهش این نتیجه به دست آمد افرادی که پس از حداقل ۱۵ ثانیه تجربه‌ی حالت هیپنوگوژیک بیدار می‌شوند، تقریباً سه برابر بیشتر از دیگران احتمال دارد بتوانند قانون پنهانی یک مسئله‌ی ریاضی را کشف کنند. چند سال بعد، آدام هوروویتز در MIT به این نتیجه دست یافت که می‌توان با هدایت محتوای رؤیاها در حالت هیپنوگوژیک، خلاقیت افراد افزایش داد.

با این وجود، هنوز مشخصی نیست که چرا این حالت باعث افزایش خلاقیت افراد می‌شود. کارن کونکولی^[14] که در کار کردن روی رؤیای آگاهانه[15] تخصص دارد مطرح کرده است که فرایند به خواب رفتن مستلزم آن است که کنترل آگاهانه بر افکارمان را رها کنیم. وقتی کنترل اجرایی ذهنمان تعدیل می‌شود شاید بتوانیم به شبکه‌ی معنایی گسترده‌تری از اطلاعات دسترسی پیدا کنیم و همین امر موجب افزایش خلاقیتمان می‌شود. درواقع گذار به خواب حالی از «آگاهی رها و آزاد» به ما می‌دهد که مغز را از الگوهای معمول و سخت‌گیرانه‌ی تفکر آزاد می‌کند.

همانطور که خانه‌ها در شهر هنگام شب، یکی‌یکی چراغ‌های خود را خاموش می‌کنند و شهر به خواب می‌رود، مغز نیز به تدریج به حالت شبانه تغییر وضعیت می‌دهد: نورون‌هایی که در مناطق عمقی در ساختارهای کهن مغز مانند هیپوتالاموس قرار دارند پیام‌هایی برای مهار مدارهای بیداری و هشیاری ارسال می‌کنند.

نواحی مجاور مانند تالاموس که وظیقه‌ی انتقال اطلاعات حسی به سایر بخش‌های مغز را بر عهده دارد، نخستین بخش‌هایی هستند که خاموش می‌شوند. چند دقیقه بعد از آن، قشر مغز که به آن کورتکس مغز گفته می‌شود نیز خاموش می‌شود: این خاموشی از قسمت پیشانی مغز، همان‌جایی که تصمیم‌گیری‌ها و برنامه‌ریزیها را انجام می‌هد شروع شده و به تدریج به پشت مغز، جایی که بینایی مورد بررسی قرار می‌گیرد، می‌رسد.

در طول همین مرحله، یعنی هنگامی که بخش‌هایی از مغز خاموش شده‌اند و برخی بخش‌ها هنوز مشغول فعالیت هستند، گاهی افکار خیال‌گونه یا رؤیاگونه‌ای را تجربه می‌کنیم. در این حالت که همان حالت هیپنوگوژیک است بسیاری از افراد به تعبیر آدام هوروویتز «یک پا در رؤیا و یک پا در جهان واقعی» دارند. برخی از مردم، صداهایی را می‌شنوند و برخی دیگر تصاویر زنده و گذرایی را مشاهده می‌کنند. این رؤیاها هنوز بر بستر دنیای واقعی شکل می‌گیرند زیرا فرد هنوز ارتباط خود با واقعیت را از دست نداده است.

از نظر سیدارتا ریبیرو^[16]، که عصب‌شناس دانشگاه فدرال ریو گرانده در برزیل است ممکن است فکر کنیم که این تجربه‌های ذهنی کارکردهای خاصی دارند اما شاید این طور هم نباشد بلکه شاید فقط محصول جانبی فعالیت‌های درونی مغز در هنگام گذار از بیداری به خواب باشند.

وقتی چشمانمان را می‌بندیم و حواس پنج‌گانه‌مان آرام‌آرام خاموش می‌شوند دیگر ورودی چندانی از دنیای بیرونی دریافت نمی‌کنیم. اما در این وضعیت، سیگنال‌هایی از درون مغز به جریان می‌افتند که شاید بازمانده‌های تجربه‌های روزانه‌مان باشند.

سیدارتا و همکارانش به تازگی بیان کرده‌اند که تجربه‌های روزانه می‌توانند در تصاویر هیپنوگوژیک^[17] دوباره ظاهر شوند. به عبارت دیگر ذهن در آستانه‌ی خواب، هنوز اثری از روز را در خود بازتاب می‌دهد.

برخی از پژوهشگران و دانشمندان از این حالت میان خواب و بیداری برای مطالعه‌ی هشیاری استفاده می‌کنند. نیکولا دکا از مؤسسه‌ی مغز پاریس می‌گویند که اگر بتوانیم فعالیت مغز را در لحظه‌ی عبور این دو جهان متضاد (بیداری و خواب) ردیابی کنیم، می‌توانیم بینش‌های عمیقی درباره‌ی چگونگی نوسان هشیاری به دست آوریم.

او مانند کارهایی که دالی و ادیسون می‌کردند به شرکت‌کنندگان در پژوهش بطری‌هایی داد که هنگام شروع خواب از دستشان بیفتد و بیدار شوند.

این روش به او امکان داد تا لحظه‌ی دقیق لغزش مغز از بیداری به خواب را با دقتی بی‌سابقه مشاهده کند – لحظه‌ای که احتمالاً کلید فهم چگونگی پیدایش و خاموشی هشیاری در مغز انسان است.

نیکولا دکا^[18]، امواج مغزی شرکت‌کنندگان را با هم مقایسه کرد و دریافت که گاهی تصاویر شبیه رؤیا در حالتی رخ می‌دهند که فرد هنوز از لحاظ فیزیولوژیک بیدار است و گاهی افکار ارادی و آگاهانه در حالتی ادامه دارند که مغز عملاً وارد خواب شده است.

برای مثال، یکی از شرکت‌کنندگان در این پژوهش احساس کرده بود که مورچه‌هایی روی پشتش راه می‌روند. این در حالی بود که نوار مغزی او امواج سریع و پرتکرار بیداری را نشان می‌دادند. یکی دیگر از شرکت‌کنندگان گفته بود که در حال خوابیدن است و این را به صورت آگاهانه می‌دانست؛ اما EEG او امواج کند و کم‌تکرار خواب را ثبت کرده بود.

از این رو نیکولا دکا و همکارانش به این نتیجه رسیدند که شاید تقسیم‌بندی سنتی خواب به مراحل مشخص، بهترین روش برای درک هشیاری در خواب نباشد. دکا می‌گوید: «اینکه بیدار باشی یا خواب، به‌تنهایی تعیین نمی‌کند چه چیزهایی از ذهنت می‌گذرد. این یافته‌ها این دیدگاه رایج را که در بیداری افکار مشخصی داریم و در خواب فقط تصاویر رؤیایی را به چالش می‌کشد».

گذار به خواب ممکن است چندین دقیقه طول بکشد. به همین دلیل مطالعه‌ی آن بسیار آسان است. اما، بیدار شدن بسیار سریع و غیرقابل پیش‌بینی‌تر است. به همین دلیل بررسی دقیق آن دشوارتر است.

صبح بخیر، آفتاب

اورلی استفان^[19]، از دانشگاه لوزان سوئیس، به مطالعه‌ی فرایند بیدار شدن علاقه‌مند است.

برخلاف آن‌هایی که دچار بی‌خوابی معمولی هستند، افراد دچار بی‌خوابی پارادوکسیکال^[20] باور دارند که تمام شب بیدار بوده‌اند در حالی که امواج مغزی‌شان نشان می‌دهد که کاملاً خواب بوده‌اند. آن‌ها به اندازه‌ی کسانی که خواب طبیعی دارند می‌خوابند و بنابراین این یک معمای بزرگ است.

برای درک این مسئله، استفان ابتدا فرایند بیدار شدن طبیعی را بررسی کرد و به این سؤال پاسخ داد که وقتی کسی از خواب سالم بیدار می‌شود مغزش چه می‌کند؟

او بیش از ۱۰۰۰ مورد بیدار شدن یا تحریک مغزی را بررسی کرد. او در امواج مغزی این شرکت‌کنندگان، موج مغزی کند و عجیب را مشاهده کرد که هنگام بیدار شدن از خواب غیر REM رخ می‌دهد.

استفان و همکاران با بررسی به پژوهش‌های قبلی فرض کردند که این موج کند از بخش‌های عمیق مغز (احتمالاً نواحی مرتبط با بیداری و تنظیم هشیاری)‌ سرچشمه می‌گیرد و می‌تواند کلید درک نحوه‌ی بازیابی هشیاری پس از خواب باشد.

استفان پس از بروز این سیگنال کند و عمیق، مشاهده کرد که قشر مغز به تدریج بیدار می‌شود یعنی امواج مغزی سرعت می‌گیرند و این روند از قسمت پیشانی مغز که مسئول کارکردهای اجرایی مانند برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری است آغاز می‌شود و به پشت مغز که حس‌های بینایی و شنوایی را پردازش می‌کند گسترش می‌یابد.

هنگامی که شرکت‌کنندگان از خواب REM بیدار می‌شدند همین الگوی بیداری مشاهده شد بدون اینکه آن موج کند مقدماتی دیده شود.

استفان به این نتیجه رسید که وجود این موج کند خاص با احساسی که افراد هنگام بیدار شدن تجربه می‌کندن ارتباط مستقیم دارد. آن‌هایی که این سیگنال را داشتند خواب‌آلودگی کمتری را گزارش کردند. در مقابل افرادی که این موج کند را نشان ندادند احساس گیجی یا سنگینی بیشتری پس از بیداری داشتند.

او مطرح کرده است که بر اساس این یافته‌ها می‌توان نتیجه گرفت که درواقع این موج کند، سیگنال بیدارسازی[21] مغز است که به فرایند بیداری کمک می‌کند. اما این نتیجه‌گیری به صورت قطعی تأیید نشده است.

لوئيس د لِسئا^[22]، زیست‌شناس مولکولی دانشگاه استنفورد که پژوهشگر گذارهای خواب در حیوانات است گفته است که «کار آن‌ها در شناسایی این امضای عصبیِ گذار از خواب به بیداری بسیار دقیق است».

لورا لوئیس^[23]، نیز یافته‌های آن‌ها را تحسین کرد و گفت: «آن‌ها به شکل دقیق نشان داده‌اند که چرا ما همیشه به یک شکل از خواب بیدار نمی‌شویم».

با این حال باید این را در نظر بگیریم که داده‌های به‌دست آمده از نوار مغزی، بیشتر یک تصویر کلی ارائه می‌دهند و نمی‌توانند به عمق مغز نفوذ کنند یا جزئیات دقیق‌تری از فعالیت‌های درونی آن به دست دهند. اما پژوهش‌های دیگری که با استفاده از تصویربرداری fMRI و الکترودهای درون‌مغزی انجام شده‌اند، تعدادی از مکانیسم‌های عمیق‌تر را که منشاء سیگنال‌های بیدارسازی‌اند را آشکار کرده است.

این مطالعات نشان داده‌اند که این سیگنال‌های عصبیِ بیدارساز از نواحی بسیار عمیق و کهن درون مغز مانند هیپوتالاموس و ساقه‌ی مغز^[24] شروع می‌شوند. این قسمت‌ها ابتدا تالاموس را بیدار می‌کنند که به نوبه‌ی خود به قشر مغز فرمان بیداری می‌دهد.

بیدار شدن معمولاً سریع‌تر از به خواب رفتن رخ می‌دهد ولی با این حال ممکن است چندثانیه تا چند دقیقه طول بکشد. استفان نیز مطرح کرده است که بازگشت کامل هشیاری و توانایی‌های شناختی و رفع کامل اینرسی^[25] خواب ممکن است از چند دقیقه تا یک ساعت طول بکشد.

بنابراین این مطالعات نشان می‌دهند که امواج کند مغزی اگرچه با خواب مرتبط هستند اما گاهی می‌توانند نشانه‌ی بیداری یا برانگیختگی نیز باشند. از این رو مرز میان خواب و بیداری همیشه واضح نیست.

حتی ممکن است در حالتی که تصور می‌کنیم کاملا بیداریم برخی از بخش‌های مغزمان همچنان در خواب باشند. این پدیده خواب موضعی^[26] نامیده می‌شود و از این طریق نورون‌های بیش‌فعال استراحت و خود را بازسازی می‌کنند.

این پدیده در سایر جانوران نیز رخ می‌دهد. مثلاً دلفین‌ها تنها با یک نیمکره از مغز خود می‌خوابند یا پرندگانی که در حین پرواز به خواب می‌روند. گاهی وقتی خیلی خسته هستیم برخی از نورون‌های مغزی‌مان نیاز به استراحت و بازسازی دارند؛ حتی در حین اینکه مشغول انجام کارهای مختلفی هستیم.

توماس آندریون در این باره می‌گوید:

این افراد بیدارند، چشمانشان باز است، حتی ممکن است در حال انجام کارهای مختلفی باشند اما بخش‌هایی از مغز آن‌ها در حال تجربه‌ی امواج کند کلاسیک خواب است.

به همین دلیل پدیده‌ی خواب موضعی مرز میان بیداری و خواب را دچار ابهام می‌کند و ما را وادار می‌کند تا دوباره بپرسیم که خواب دقیقا چیست؟

گذارهای ناپایدار

در جریان خوابیدن، بیدار شدن و حتی هنگام جا‌به‌جایی بین مراحل مختلف خواب، انواع گوناگونی از امواج مغزی به صورت همزمان رخ می‌دهند؛ به این دلیل که نورون‌ها در بخش‌های مختلف مغز، گاهی به صورت همزمان و گاهی به صورت ناهماهنگ فعال می‌شوند. همین ترکیب پیچیده می‌تواند به پدیده‌هایی مانند هیپنوگوژی، رؤیای آگاهانه یا اختلالات خواب منجر شود. در این باره لورا لوئیس می‌گوید:

اختلالات خواب بسیار شایع هستند و در واقع، به عنوان مشکلات مربوط به جابه‌جایی بین‌ها حالت‌ها تعریف می‌شوند.

این اختلالات ممکن است به شکل بی‌خوابی بروز کنند یا به شکل وحشت شبانه، فلج خواب^[27] یا راه رفتن در خواب. در بسیاری از این موارد، بخش‌هایی از مغز بیدار هستند در حالی که باید خواب باشند یا بر عکس. این ناسازگاری در حالت‌های مغزی، کلید فهم بسیاری از اختلالات مرزی میان خواب و بیداری هستند.

اختلال بی‌خوابی، نوعی ناتوانی در آغاز خواب یا حفظ گذار به خواب است. در فلج خواب، قشر مغز زودتر از بخش‌های عمیق‌تر مغز که حرکت بدن را کنترل می‌کنند، بیدار می‌شود که در نتیجه‌ی آن فرد به طور کامل هشیار است اما توانایی حرکت کردن ندارد.

در بی‌خوابی پارادوکسیکال، سیگنال برانگیختگی‌ای که استفان در پژوهش خود مشاهده کرده بود، ضعیف‌تر از حد معمول است. او توضیح می‌دهد که: «به جای آنکه این سیگنال باعث بیداری کامل شود، فقط احساس بیداری ایجاد می‌کند».

تیم پژوهشی او همین سیگنال را در مغز افرادی که در خواب راه می‌روند نیز یافته است؛ اما در این افراد، سیگنال در زمانی نامناسب یعنی در میانه‌ی خواب عمیق رخ می‌دهد. علاوه بر این، استفان مطرح کرده است که ما دریافتیم که الگوهای فعالیت مغزی خوابگردها^[28] شبیه به فعالیت مغز در هنگام رؤیا دیدن است که نشان می‌دهد هر دو حالت احتمالاً از مکانیسم‌های مشابه‌ آگاهی در خواب ناشی می‌شوند.

گاهی ما در همان لحظه‌های به خواب رفتن یا در اعماق چرخه‌ی خوابمان ناگهان بیدار می‌شویم. شاید صدای حرکت هم‌اتاقی در رختخواب ما را بیدار کند یا صدای افتادن کلیدها. و شاید هم خود مغز اشتباه محاسبه کند و بخشی از سیستم برانگیختگی را در زمانی نامناسب فعال سازد.

منبع:

How the Brain Moves From Waking Life to Sleep (and Back Again)

اصطلاحات مهم

[1] . Adam Horowitz

[2] . Alfred Lee Loomis

[3] . Electroencephalograph

الکتروآنسفالوگراف، دستگاهی است که فعالیت الکتریکی مغز را از طریق الکترودهایی که روی پوست قرار می‌گیرند، ثبت می‌کند. این دستگاه، امواج مغزی را به شکل یک نمودار نمایش می‌دهد.

[4] . Electroencephalogram

[5] . synchronization

[6] . Nathaniel Kleitman

[7] . Eugene Aserinsky

[8] . Rapid Eye Movement

خواب با حرکات سریع چشم (REM) مرحله‌ای از خواب است که در آن‌ چشم‌ها به سرعت زیر پلک‌ها حرکت می‌کنند و فعالیت مغزی بسیار شبیه بیداری است. این مرحله نقش مهمی در یادگیری، ثبیت حافظه و تنظیم احساسات دارد.

[9] . William Dement

[10] . Thomas Andrillon

[11] . Salvador Dalí

[12] . hypnagogic

هیپنوگوژیک، مرحله‌ی میان بیداری و خواب است که هنگام به خواب رفتن رخ می‌دهد. در این حالت، ذهن هنوز تا حدی آگاه است اما بدن در حال ورود به خواب است و فرد ممکن است توهم‌های دیداری، شنیداری یا حسی زنده و گذرا را تجربه کند. این پدیده طبیعی است و معمولاً با شل شدن عضلات، احساس سقوط یا حرکات ناگهانی بدن همراه می‌شود.

[13] . creative sweet spot

[14] . Karen Konkoly

[15] . lucid dreaming

رؤیای آگاهانه حالتی از خواب است که در آن فرد متوجه می‌شود که در حال خواب دیدن است در حالی که هنوز در رؤیا قرار دارد.

[16] . Sidarta Ribeiro

[17] . hypnagogic imagery

تصاویر هیپنوگوژیک، تجربه‌های دیداری زنده و کوتاهی هستند که در مرحله‌ی گذار بین بیداری و خواب یعنی در حالت هیپنوگوژیک رخ می‌دهند. این تصاویر معمولاً خیالی، غیرمنطقی و ناپایدار هستند. این پدیده بی‌خطر است و در اثر فعالیت‌های همزمان بخش‌های بینایی و تخیلی مغز ایجاد می‌شوند.

[18] . Nicolas Decat

[19] . Aurélie Stephan

[20] . paradoxical insomnia

بی‌خوابی پارادوکسیکال، نوعی از بی‌خوابی است که در آن فرد احساس می‌کند خواب بسیار کمی داشته یا اصلا نخوابیده است در حالی که بررسی‌های عینی نشان می‌دهند او در واقع خواب بوده است. این اختلال با درک نادرست از حالت بیداری و خواب همراه است.

[21] . arousal signal

سیگنال بیدارسازی به فعالیتی عصبی در مغز و بدن گفته می‌شود که باعث انتقال از حالت خواب به بیداری یا افزایش هوشیاری می‌شود. این سیگنال‌ها معمولاً از طریق شبکه مشبک فعال‌کننده‌ی ساقه‌ی مغز و با همکاری هیپوتالاموس و تالاموس ایجاد می‌شوند.

در سطح شیمیایی، افزایش ترشح نورآدرنالین، استیل‌کولین و هیستامین از هسته‌های خاص مغزی، مغز را به وضعیت بیداری می‌برد. این فرایند برای شروع هوشیاری، پاسخ به محرک‌های محیطی و حفظ تمرکز ضروری است، و اختلال در آن می‌تواند به خواب‌آلودگی مفرط یا بیداری ناگهانی و مضطرب منجر شود.

[22] . Luis de Lecea

[23] . Laura Lewis

[24] . brainstem

[25] . sleep inertia

[26] . local sleep

خواب موضعی، پدیده‌ای است که در آن بخش‌هایی از مغز به‌طور موضعی وارد حالت خواب می‌شوند، در حالی که فرد ظاهراً بیدار است. این حالت معمولاً در شرایط بی‌خوابی طولانی یا خستگی شدید رخ می‌دهند. در این حالت مغز برخی از نورون‌های مغز، موقتاً فعالیت خود را کاهش می‌دهند.

[27] . sleep paralysis

فلج خواب، حالتی است که فرد هنگام به خواب رفتن یا بیدار شدن هشیار است اما نمی‌تواند حرکت کند یا صحبت کند. گاهی با توهم‌های شنیداری یا دیداری ترسناک همراه است. ذهن بیدار شده است اما بدن هنوز در مرحله‌ی خواب REM است.

[28] . sleepwalkers

خوابگردی، نوعی اختلال خواب از گروه پاراسومنیاهاست که معمولاً در مرحله‌ی خواب عمیق رخ می‌دهد. در این حالت فرد در حالی که هنوز در خواب است راه می‌رود، صحبت می‌کند یا کارهای پیچیده‌ای انجام می‌دهد بدون اینکه از آن آگاه باشد یا بعداً چیزی از آن به یاد بیاورد.