خواب بخش مهمی از روال روزانه شما است – شما حدود یک سوم وقت خود را صرف انجام آن می کنید. خواب کافی – و به اندازه کافی از آن در زمان مناسب – برای زنده ماندن به عنوان غذا و آب ضروری است. بدون خواب، نمیتوانید مسیرهای عصبی جدید را در مغز ایجاد کرده و نگهداری کنید که به یادگیری و ایجاد خاطرات جدید کمک کند و تمرکز و پاسخ سریع به آنها بدون خواب کافی سختتر می شود.

خواب برای تعدادی از کارکردهای مغز، از جمله چگونگی ارتباط سلول های عصبی (نورون ها) با یکدیگر، مهم است. در حقیقت، مغز و بدن شما در هنگام خواب به شدت فعال هستند. یافته های اخیر نشان دهنده نقش مهم خواب در از بین رفتن سموم در مغز شما دارد.

هر کس به خواب نیاز دارد، خواب بر تقریبا هر نوع بافت و سیستم در بدن تاثیر می گذارد – از مغز، قلب و ریه ها گرفته تا به متابولیسم، عملکرد ایمنی، خلق و خو و مقاومت در برابر بیماری ها. تحقیقات نشان می دهد که کمبود مزمن خواب یا کم خوابی، باعث افزایش اختلالاتی نظیر فشار خون بالا، بیماری های قلبی عروقی، دیابت، افسردگی و چاقی می شود. با روش های جدیدی که دانشمندان اکنون کشف کرده اند مشخص شده است که خواب یک فرایند پیچیده و پویا است که بر روی نحوه عمل شما تأثیر می گذارد.

آناتومی خواب

چندین ساختار درون مغز با خواب همراه است.

نخست هیپوتالاموس، یک ساختار با اندازه بادام زمینی در عمق مغز، که حاوی گروهی از سلول های عصبی است که به عنوان مراکز کنترل کننده موثر بر خواب و آشفتگی عمل می کنند. در داخل هیپوتالاموس بخشی وجود دارد (SCN) که اطلاعات مربوط به نور را به طور مستقیم از چشم دریافت می کنند و ریتم رفتاری خود را کنترل می کنند. برخی از افراد دارای اختلال در SCN در طول روز به طور ناگهانی خواب می بینند زیرا قادر نیستند ریتم شبانه روزی خود را با چرخه تاریکی روشنایی مطابقت دهند. اکثر افراد نابینا این نوع از حساسیت را دارند و میتوانند چرخه خواب / بیداری خود را تغییر دهند.

ساقه مغز، با هیپوتالاموس ارتباط برقرار می کند تا تغییرات بین بیدار و خواب را کنترل کند. (مغز ما شامل ساختارهایی است که به نام pons، medulla و midbrain شناخته می شوند.) سلول های مسوول خواب در هیپوتالاموس و ساقه مغز یک ماده شیمیایی مغناطیسی به نام GABA تولید می کنند که باعث کاهش فعالیت های مراکز تحریک پذیر در هیپوتالاموس و ساقه مغز می شود . ساقه مغز (به خصوص pons and medulla) همچنین نقش مهمی در خواب REM دارد. مغز از طریق آن سیگنال هایی را برای کاهش حرکات اندام، در هنگام خواب، ارسال می کند.

تالاموس به عنوان یک رله برای اطلاعات از حواس به قشر مغزی (پوشش مغز است که تفسیر و پردازش اطلاعات از حافظه کوتاه مدت و بلند مدت را بر عهده دارد) عمل می کند. در بیشتر مراحل خواب، تالاموس آرام می شود، به شما اجازه می دهد که خود را نسبت به جهان خارج تنظیم کنید. اما در طول خواب REM، تالاموس فعال است و ارسال تصاویر مغز، صداها و سایر احساساتی که رویاهای ما را پر می کنند را بر عهده دارد.

غده Pinealکه در دو نیمکره مغز واقع شده است، سیگنال های SCN را دریافت می کند و تولید ملاتونین هورمون را افزایش می دهد و پس از اینکه نور محیط کم می شود، شما می توانید خوابید. افرادی که چشم خود را از دست داده و نمیتوانند چرخه خواب و خواب طبیعی خود را با استفاده از نور طبیعی هماهنگ کنند، می توانند الگوهای خواب خود را با مصرف مقادیر کم ملاتونین در همان زمان تثبیت کنند. دانشمندان معتقدند که فراز و فرود ترشح ملاتونین در طول زمان برای تطبیق ریتم شبانه روزی بدن با چرخه خارجی نور و تاریکی مرتبط هستند.

basal forebrain، در نزدیکی جلو و پایین مغز، باعث خواب و بیداری می شود، در حالی که بخشی از مغز میانی است به عنوان یک سیستم تحریک کننده عمل می کند. انتشار آدنوزین (یک ماده شیمیایی تولیدی از مصرف انرژی سلولی) از سلولهای basal forebrain و احتمالا سایر مناطق از شروع خواب شما پشتیبانی می کند. کافئین با مسدود کردن اعمال آدنوزین، خواب آلودگی را کنترل می کند. Amygdala، یک ساختار بادام شکل درگیر در پردازش احساسات، در طول خواب REM به طور فزاینده ای فعال می شود.

مراحل خواب

دو نوع اساسی خواب وجود دارد: خواب سریع چشم (REM) و خواب غیر REM که دارای سه مرحله مختلف است. هر یک با امواج مغزی خاص و فعالیت های عصبی ارتباط دارد. شما در یک شب معمولی چندین بار در تمام مراحل خواب غیر REM و REM چرت میزنید و دوره های REM عمیقتر در نزدیکی صبح تجربه می شود.

مرحله اول خواب غیر REM تغییر از بیداری به خواب است. در طول این مدت کوتاه (چند دقیقه ای) خواب نسبتا کم، ضربان قلب، تنفس، و حرکات چشم تان کم می شود و ماهیچه ها با تکان های گاه به گاه منقبض می شوند. امواج مغزی شما از الگوهای تند و پرفرکانس روزانه به سمت امواج آهسته میل می کند.

مرحله دوم خواب بدون REM، دوره ای از خواب سبک است که قبل از خواب عمیق تر تجربه می شود. ضربان قلب شما و تنفس کم و ماهیچه ها حتی بیشتر از حالت قبل شل می شوند. دمای بدن شما کاهش می یابد و حرکات چشم متوقف می شود. فعالیت موج مغزی کند می شود اما فعالیت مغزی با جهش های کوچک فعالیت الکتریکی همراه است. دوره های تکراری خواب شما در این مرحله بیشتر از سایر مراحل است.

مرحله 3 خواب غیر REM دوره خواب عمیق است که شما با آن در صبح احساس رفرش بودن می کنید. در نیمه اول شب در دوره های طولانی رخ می دهد. ضربان قلب و تنفس به پایین ترین سطح خود در طول خواب می رسد. عضلات شما آرام هستند و به سختی از خواب بیدار می شوید. امواج مغزی در این دوره کندتر می شوند.

خواب REM ابتدا حدود 90 دقیقه پس از خوابیدن اتفاق می افتد. چشم های شما به سرعت در حال حرکت هستند. فعالیت فرکانسی مغز به آنچه که در بیداری وجود دارد، نزدیک تر می شود. تنفس شما سریعتر و نامنظم تر می شود و ضربان قلب و فشار خون شما به سطح نزدیک بیداری افزایش می یابد. بیشتر خواب های شما در طول خواب REM اتفاق می افتد، اگر چه برخی نیز می توانند در خواب غیر REM اتفاق بیفتند. عضلات بازو و پای شما به طور موقت فلج می شوند، که مانع از حرکت آنها در طی خواب دیدن می شود. با افزایش سن، زمان کمتری از وقت خواب خود را در خواب REM می گذرانید. تثبیت حافظه به احتمال زیاد همزمان نیاز به خواب غیر REM و REM دارد.

مکانیسم خواب

دو عامل ریتم روزانه و هوموستاز با هم در تعاملند تا زمانی که بیدار می شوید و می خوابید را تنظیم کنند.

ریتم های دوران بارداری، طیف گسترده ای از توابع از نوسانات روزانه در بیداری به درجه حرارت بدن، متابولیسم و آزاد سازی هورمون ها را هدایت می کنند. آنها زمان خواب شما را کنترل می کنند و باعث می شوند شب هنگام خواب آلودگی داشته باشید و شما در صبح بدون زنگ زدن ساعت بیدار شود. ساعت زیستی بدن شما، که بر اساس تقریبا روز 24 ساعته است، بیشتر ریتم های روزانه را کنترل می کند. ریتم های دیجیتال با نشانه های زیست محیطی (نور، دما) با زمان واقعی روز همگام هستند، اما حتی در صورت عدم وجود نشانه ها ادامه می یابد.

هوموستاز در خواب به دنبال نیاز شما به خواب است.

فاکتورهایی که نیاز به خواب شما را تحت تأثیر قرار می دهند عبارتند از شرایط پزشکی، داروها، استرس، محیط خواب، و آنچه که می خورید و می نوشید. شاید در معرض نور قرار گرفتن بیشترین تأثیر را داشته باشد. سلول های اختصاصی در شبکیه چشم شما نور را پردازش می کنند و به مغز می گویند که آیا روز یا شب است و می تواند چرخه خواب و خواب ما را پی بگیرد یا تاخیر دهد. قرار گرفتن در معرض نور باعث می شود از خواب بیدار شویم.

کارگران شیفت شب هنگام روز به خواب می روند و به خواب می روند و به سختی می خوابند، زیرا ریتم طبیعی شبانه روزی از بین می رود.