چگونه مغز شما را بیدار می‌کند؟

ترجمه هامیک رادیان

دانشمندان از «برن» ساز و کاری در مغز را که مسؤول برخاستن سریع از خواب و بیهوشی است کشف کرده‌اند. نتایج مطالعة آنها راهکارهای جدیدی برای درمان‌های پزشکی اختلالات خواب و ریکاوری خودآگاهی در وضعیت‌های نباتی پیشنهاد می‌دهد.
پروفسور «آنتوان آدامانتیدیس» از دپارتمان پژوهش بالینی دانشگاه برن و دپارتمان نورولوژی در بیمارستان دانشگاهی برن می‌گوید: «اختلالات مزمن خواب 10 تا 20٪ جمعیت سوئیس را آزار می‌دهد و تقریباً هرکسی حداقل یک بار در طول عمر مشکلات خواب را تجربه می‌کند. گذشته از کمیت خواب که اغلب در بیماری خواب آسیب می‌بیند مطالعات بالینی و تجربی از این نظر حمایت می‌کنند که کیفیت خواب (برای مثال عمق خواب) به همان اندازه برای خواب خوب شبانه و ریکاوری کامل عملکرد "جسم و روان" مهم است. عواقب اختلالات خواب بر زندگی از خواب‌آلودگی روزانه و تغییر خلق و خو بسیار فراتر می‌رود. اختلال شناختی، عدم توازن هورمونی و آمادگی بالا برای اختلالات قلبی یا متابولیک در میان برخی از تأثیرات منفی مسائل مزمن خفیف خواب به چشم می‌خورند.»
کمیت و کیفیت خواب اکنون به عنوان مارکرهای اولیة بسیاری از اختلالات عصبی شامل بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون و شیزوفرنی تلقی می‌شود. بدبختانه راهکارهای دارویی در تلفیق با سلامت زندگی اثرات را محدود کرده‌اند. راهکارهای "پزشکی شخصی" برای درمان کیفیت ناکافی خواب یا کمیت آن غایبند."

چرخة مغزی برای برخاستن و حس آگاهی
بنابراین تحقیق تجربی ویژه برای فهم چگونگی کنترل مغز بر چرخة خواب و بیداری و حس آگاهی انجام می‌شود – معمایی در علم اعصاب مدرن و کلیدی هیجان‌انگیز برای حل کردن آن. همراه با فرد پژوهشگر «کارولینا گوتی‌یرز هررا» و همکاران آلمانی، آدامانتیدیس یک کشف دوگانه انجام داد: تیم او مدار تازه‌ای در مغز موش‌ها شناسایی کرد که فعالیت آن سبب بیداری سریع هنگام ممانعت از خواب می‌شود. مطالعه در جورنال علمی «نیچر نوروسائنس" منتشر شد.
خواب پستانداران به شکل کلاسیک به دو فاز شامل خواب "سبک" یا خواب با حرکت غیر سریع چشم (NREM) و خواب با حرکت سریع چشم (پارادوکسیکال) یا خواب "عمیق" / رویا دیدن می‌شود. کلید مدار مغزی برای هر دو مرحلة خواب شناسایی شد. به هر حال، ساز و کار نهفتة دقیق – مانند آغاز، نگهداری پایان خواب یا رویا – ناشناخته باقی می‌ماند.
آدامانتیدیس و گوتیرز هررا یک مدار عصبی تازه در میان دو بخش مغز به نام هیپوتالاموس و تالاموس شناسایی کردند، که با ضربآهنگ‌های الکتروکاردیوگرام در طول خواب همراهی می‌شد.
فعالیت این مدارها به ختم خواب سبک پیام می‌دهد: با استفاده از یک تکنولوژی جدید به نام اُپتوژنتیک، محققان نورون‌هایی از هیپوتالاموس قابل کنترل با پالس‌های ملایم زمان‌سنج میلی‌‌ثانیه ساختند و نشان دادند که فعالیت گذرای آنها در طول خواب سبک بیداری سریع را تحریک می‌کند، در حالی که فعالیت مداوم آنها باعث حفظ بیداری طولانی مدت می‌شود. در مقابل، اپتوژنتیک خاموش این مدارها خواب سبک را برقرار کرده و شدت آن را افزایش می‌دهند. در یک قیاس ترجمه‌پذیر، بیش‌فعالی این مدار ممکن است سبب بیماری اختلال خواب شود، در حالی که فعالیت اندک آن می‌تواند مسؤول پرخوابی باشد، که آن را به عنوان هدف دارویی جدیدی برای اختلالات خواب معرفی می‌کند.

بیداری از بیهوشی و ناخودآگاهی
جالب توجه است که قدرت انگیزش این مدار چنان قوی است که فعالیت آن باعث تسریع بیداری از بیهوشی و بهبود حس آگاهی می‌شود. آدامانتیدیس می‌گوید: «این کشفی هیجان‌انگیز است چون دسترسی دارویی به ریکاوری از خواب نباتی یا وضعیت کمینة آگاهی کاملاً محدود است.» تحریک الکتریکی عمیق غیر انتخابی مغز با برخی موفقیت‌ها انجام شده است، به هر حال ساز و کارهای نهفتة مغز ناشناخته باقی می‌ماند. در این مطالعه، آدامانتیدیس، گوتیرز هررا و همکاران به یک مدار مهم انتخابی مغز برای ریکاوری حس آگاهی دست بردند.
یافته‌های دوگانة محققان برنی نوری بر ساز و کار بیداری مغز می‌افکند و درهای تازه‌ای را برای طراحی درمان‌های پزشکی اختلالات خواب می‌گشاید، و نقشة راهی برای بیدار کردن بیماران از خواب نباتی یا وضعیت کمینة حس آگاهی فراهم می‌آورد. در هر حال آدامنتیدیس تأکید می‌کند که "علی‌رغم آنکه ما اکنون گام مهمی به جلو برداشته‌ایم، مدتی طول خواهد کشید تا راهکارهای درمانی جدید بر مبنای نتایج ما طراحی شود./