فهرست مطالب
قطعا همه از خواب و اهمیت آن در زندگی مطلع هستید اما آیا اطلاع دارید خواب در طی تکامل چگونه به وجود آمد و تا الان حفظ شد؟ در ادامه بخوانید…
اساسا خواب فقط محدود به انسان و جانوران پیچیده نیست؛ بلکه هر جانداری که سیستم عصبی داشته باشد (هر چند ساده و ابتدایی)، خواب نقش مهمی در روند زندگی‌اش خواهد داشت. بی‌مهرگانی مثل حشرات، کرم‌ها و … هم به خواب نیاز دارند.
عامل ایجاد خستگی و نیاز به خواب:
فشار هومئوستاتیک خواب یا خستگی عبارت است از حالت ناخودآگاهی که فرد را به خواب رفتن جذب می‌کند.
می‌توان این طور گفت که بدن انسان همانند دستگاه‌های هوشمند، باتری‌ای دارد که هر چند وقت یکبار نیاز به شارژ مجدد دارد. این فشار یا خستگی، در زمان بیداری درون بدن انسان کم کم تجمع پیدا می‌کند؛ هر چقدر مدت بیداری بیشتر باشد میزان این فشار بیشتر خواهد بود و به اصطلاح باتری در حال خالی شدن است.
برعکس این امر، در هنگام خواب این فشار کاهش می‌یابد و به اصطلاح باتری در حال شارژ خواهد بود. به این صورت که پس از یک خواب شبانه مناسب، میزان این فشار بسیار ناچیز خواهد بود.
همچنین بخوانید: خواب شبانه و ارتباط آن با پاکسازی ذهن
خستگی یا فشار هومئوستاتیک خواب، نشان دهنده چیست و از کجا منشا می‌گیرد؟
در زمان بیداری که بدن در حال فعالیت است؛ با انجام متابولیسم‌های مختلف، خطاهای آنزیمی و حضور عوامل آسیب‌رسان مانند نور UV، عوامل اکسیداتیو و پرتوزا، DNA بعضی سلول‌ها مشکل پیدا خواهد کرد.
سیستم‌های ترمیم DNA حاضر هستند و می‌توانند تا حد زیادی مشکلات را برطرف کنند؛ با این حال، آسیب‌های DNA درون نورون‌ها برطرف نشده و در طی ساعات بیداری همچنان به ازدیاد و تجمع کردن ادامه می‌دهند. بدیهی است اگر این آسیب در مغز به میزان بالایی برسد خطرناک خواهد بود، بنابراین باید ترمیم شده و میزان این آسیب پایین نگه داشته شود.
مطالعات نشان دادند که ترمیم DNA موجود در نورون‌ها و به خصوص مغز، در هنگام خواب انجام می‌شود. در واقع تجمع این آسیب‌ها در مغز و سیستم عصبی است که خستگی یا فشار هومئوستاتیک خواب را ایجاد می‌کند و با افزایش آنها، میزان نیاز به خواب هم افزایش می‌یابد.
مطالعات انجام شده برای نشان دادن ارتباط آسیب DNA در نورون‌ها و میزان خستگی:
محققان برای اثبات وجود این ارتباط، از عوامل مختلفی مثل پرتو‌ها، دارو و اپتوژنتیک برای القای آسیب DNA به مغز گورخرماهی (zebrafish) استفاده کردند. این ماهی به دلیل داشتن شفافیت مناسب، خواب شبانه و مغز ساده‌ای مشابه انسان، بهترین گزینه برای مطالعه موضوع موردنظر بود.
هدف از این آزمایش مشاهده میزان خواب ماهی در شرایط ایجاد شده بود و همان طور که انتظار می‌رفت، با افزایش میزان آسیب DNA، میزان خستگی و نیاز به خواب نیز افزایش یافت.
مطالعات نشان داد، زمانی که تجمعات این آسیب به حد معینی برسد که همراه آن، خستگی نیز افزایش می‌یابد، باعث فعال شدن حالت خواب آلودگی و نیاز به خواب می‌شود. در نهایت طی خواب، سیستم ترمیم DNA در نورون‌ها فعال شده و به ترمیم این آسیب‌ها می‌پردازد تا صبح در هنگام بیدار شدن، میزان خستگی به پایین‌ترین حد خود برسد.
چه عاملی سیگنال نیاز به استراحت را به مغز می‌دهد؟
پروتئینی به نام PARP1 که یکی از پروتئین‌های دخیل در سیستم ترمیم DNA است، مناطق آسیب دیده را نشانه گذاری می‌کند و عوامل ترمیم کننده را فرامی‌خواند. دیده شده که این پروتئین در زمان بیداری افزایش یافته و در زمان خواب کاهش می‌یابد. بنابراین احتمال می‌دهند به دلیل عکس‌العمل سریع آن در شناسایی مناطق آسیب دیده و تغییرات آن در زمان خواب و بیداری، سیگنال نیاز به خواب را به مغز می‌رساند.
برای تقویت نتایج حاصل از آزمایش روی گورخرماهی، نقش پروتئین PARP1 در تنظیم خواب موش نیز بررسی شد. با مهار پروتئین PARP1 کیفیت و میزان خواب در موش نیز کمتر شد، دقیقا همانند نتایج آزمایش گورخرماهی. در نتیجه مسیر‌های PARP1 قادر هستند سیگنال‌هایی را به مغز بفرستند و خواب و بیداری را تنظیم کنند.
برای عملکرد صحیح و کامل این سیستم‌ها، چند ساعت خواب موردنیاز است؟
نمی‌توان ساعت‌های خواب دقیقی را مشخص کرد زیرا عوامل بسیار متنوعی در این امر دخالت دارند. هر فرد بسته به محیط زندگی و فعالیت‌هایی که در طی روز انجام می‌دهد، میزان متفاوتی از آسیب‌های DNA را نشان می‌دهد. البته شایان به ذکر است عوامل ژنتیکی نیز می‌توانند در این امر موثر باشند و افراد مختلف میزان خواب متفاوتی نیاز داشته باشند.
مورد دیگر سن افراد است، طبعا نوزادان خواب بسیار بیشتری نسبت به افراد بالغ نیاز دارند؛ دلیل این امر احتمالا فعالیت‌های متابولیسمی و رشد هستند که باعث می‌شوند نوزادان و کودکان، خواب بیشتری نیاز داشته باشند.
نتایج به دست آمده در طی مطالعات روی گورخرماهی نشان دادند که حداقل 6 ساعت خواب برای ترمیم این آسیب‌ها کافی بود.
نتیجه‌گیری:
همان طور که قبلا شنیده بودید، هدف خواب استراحت بدن است اما طی تحقیقات انجام گرفته در این زمینه، مشخص شد که هدف اصلی خواب ترمیم ژنوم و DNA سلول‌های بدن به خصوص سلول‌های عصبی و مغز است. انسان در هر شبانه‌روز به دلایل مختلفی که در بالا ذکر شد، دچار آسیب‌های DNA شده ولی سیستم ترمیمی بدن توانایی اصلاح آنها را دارد.
سیستم ترمیمی در طول روز فعال است اما ترمیم بافت‌های خاصی مثل مغز و سیستم عصبی در هنگام خواب انجام می‌شود. با تجمع و زیاد شدن آسیب‌های DNA در سلول‌های عصبی، سیگنال‌هایی به مغز ارسال شده که احساس خستگی و نیاز به خواب را القا می‌کنند. در نتیجه احساس خواب‌آلودگی نشان دهنده ازدیاد آسیب‌های DNA و لزوم ترمیم آن‌هاست.
نویسنده: علی صراط
منابع:
همچنین بخوانید: آیا شیر گرم می‌تواند باعث خواب آلودگی شود؟
