به نقل از مشرق، وبگاه سای تِک دِیلی در گزارشی آورده است:

این یافته ها نشان می دهد که مغز در خواب ممکن است انرژی را سریع تر از آنچه تولید می کند، مصرف کند.

پژوهشگران دانشگاه توهوکو در ژاپن با مطالعه روی مغز موش ها، یک تناقض انرژی در مرحله خواب رِم (حرکات سریع چشم) کشف کردند. در این مرحله که رویاهای واضح و شفاف رخ می دهند، خون بیشتری به مغز می رسد و سوخت ذخیره می شود، اما انرژی قابل استفاده در سلول های عصبی کاهش می یابد. این یافته ها که در مجله زیست شناسی ارتباطات/ Communications Biology منتشر شده، نشان می دهد که مغز در خواب ممکن است انرژی را سریع تر از آنچه تولید می کند، مصرف کند.

پروفسور کو ماتسوی (Ko Matsui) از دانشگاه توهوکو می پرسد: آیا تا به حال بعد از یک رویای واضح و شفاف احساس خستگی کرده اید؟ ظاهر خواب آرام است، اما مغز به شدت فعال است، به ویژه هنگام رویادیدن. ما کنجکاو بودیم که چرا رویا دیدن گاهی خسته کننده است.

خوابی که بیداری را تداعی می کند

خواب رِم گاهی خواب متناقض نامیده می شود، چون فعالیت مغز در این مرحله شبیه بیداری است؛ چشم ها حرکت می کنند، رویاهای واضح و شفاف رخ می دهند، اما عضلات بدن عمیقاً شل می شوند. این مرحله از خواب با پردازش خاطرات، تنظیم عواطف و ارتباط بین مناطق مختلف مغز مرتبط است.

چگونه سوخت مغز در خواب تغییر می کند؟

پژوهشگران برای مشاهده تغییرات سوخت وساز مغز در خواب طبیعی، جمجمه موش ها را با یک رزین شفاف پوشاندند تا بتوانند بخش بزرگی از قشر مغز (بیرونی ترین لایه مغز) را بدون برداشتن جمجمه مشاهده کنند.

آن ها با استفاده از تصویربرداری فلورسانس، سه بخش از سیستم انرژی مغز را ردیابی کردند:

1. حجم خون (نشان دهنده ورودی سوخت)؛

2. پیروات (ماده ای که از تجزیه قند در مغز تولید می شود)؛

3. آدنوزین تری فسفات یا ATP (مولکولی که سلول های عصبی از آن به عنوان سوخت فوری استفاده می کنند).

آماده سازی مغز برای خواب رِم؛ 50 ثانیه قبل از شروع

پژوهشگران در مراحل دیگر خواب که رویادیدن کمتر اتفاق می افتد، رابطه ای نزدیک بین فعالیت مغز و گردش خون شناسایی کردند؛ اما در آستانه خواب رم، وضعیت کاملاً متفاوت بود. حجم خون حدود 50 ثانیه قبل از شروع رسمی خواب رم افزایش یافت؛ یعنی مغز پیش از آغاز این مرحله، خود را برای نیازهای انرژی آن آماده می کند.

چرا انرژی سلول های عصبی کاهش می یابد؟

هنگامی که خواب رم آغاز شد، سوخت ذخیره شده در سلول های پشتیبان مغز افزایش یافت، اما انرژی قابل استفاده در سلول های عصبی کاهش پیدا کرد. پژوهشگران هنوز علت دقیق آن را نمی دانند، اما چند احتمال وجود دارد:

1. سلول های عصبی در طول پردازش خاطرات و بازآرایی مدارهای مغز، انرژی را به سرعت مصرف می کنند؛

2. انتقال سوخت از سلول های پشتیبان به سلول های عصبی در خواب رم تغییر می کند.

چرا این کشف مهم است؟

این یافته ها نشان می دهد که فقط رسیدن خون بیشتر به مغز، به معنای انرژی بیشتر برای سلول های عصبی نیست. مغز ممکن است انرژی را بر اساس نیازهای لحظه ای خود توزیع کند و در خواب رم، شبکه های خاصی را که درگیر پردازش های داخلی هستند، اولویت بدهد.

یوسوکه تاکاهاشی (Yusuke Takahashi)، محقق اصلی این مطالعه، توضیح می دهد: درک چگونگی تعادل عرضه و مصرف انرژی در مغز می تواند به توضیح کارآمدی شگفت انگیز هوش زیستی کمک کند. خواب رم یک مثال طبیعی از چگونگی بازآرایی اقتصاد انرژی در مغز برای پشتیبانی از پردازش های داخلی پیچیده است.

جالب اینجاست که مغز بزرگسالان انسان با وجود کنترل مداوم ادراک، حافظه، حرکت، عواطف و عملکردهای داخلی بدن، با توانی معادل یک لامپ کم نور (حدود 20 وات) کار می کند.