نویسنده: فرحان مرادی

تیتربرتر: برخی افراد به‌طور طبیعی فقط با چهار تا شش ساعت خواب سالم می‌مانند ، اماهمه شنیده‌ایم که بین هفت تا نه ساعت خوابیدن در شب چقدر ضروری است. این توصیه آن‌قدر تکرار شده که تقریباً همه آن را پذیرفته‌اند. گفته می‌شود اگر کمتر از این میزان بخوابید، احتمال دارد در کوتاه‌مدت و بلندمدت با مشکلاتی مانند ضعف حافظه، اختلالات متابولیک، افسردگی، زوال عقل، بیماری‌های قلبی و ضعف سیستم ایمنی مواجه شوید.

اما در سال‌های اخیر، پژوهشگران گروه کوچکی از افراد را شناسایی کرده‌اند که به‌طور طبیعی کمتر می‌خوابند و با‌این‌حال، هیچ آسیبی نمی‌بینند. این افراد که «کوتاه‌خواب‌های طبیعی» نامیده می‌شوند، از نظر ژنتیکی به‌نحوی طراحی شده‌اند که فقط با چهار تا شش ساعت خواب در شب، سرحال و سالم باشند. این امر نشان می‌دهد که کیفیت خواب می‌تواند مهم‌تر از کمیت آن باشد. دانشمندان امیدوارند که با مطالعه‌ی این افراد بتوانند ماهیت خواب را بهتر درک کنند.

لوئیس پتاچک، عصب‌شناس در دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو، به ساینتیفیک‌امریکن می‌گوید: «واقعیت این است که ما هنوز دقیقاً نمی‌دانیم خواب چیست یا چرا به آن نیاز داریم. این مسئله شگفت‌انگیز است، به‌ویژه وقتی در نظر بگیریم که انسان به‌طور متوسط یک‌سوم از زندگی خود را در خواب می‌گذراند.»

در گذشته، تصور می‌شد خواب صرفاً دوره‌ای برای استراحت است، مثل خاموش‌کردن کامپیوتر و آماده‌سازی‌اش برای روز بعد. توماس ادیسون خواب را «اتلاف وقت» می‌دانست و معتقد بود بیش از چهار ساعت خواب لازم نیست. بدین ترتیب، اختراع لامپ رشته‌ای توسط او باعث شد بسیاری از مردم زمان خواب خود را کاهش دهند. امروزه نیز تعداد بسیار زیادی از بزرگسالان در شبانه‌روز کمتر از پنج ساعت می‌خوابند.

فرآیندی پیچیده خواب کوتاه طبیعی

اما پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که خواب، فرآیندی پیچیده و فعال است و نمی‌توان آن را به‌سادگی کوتاه کرد. در طول خواب، بدن و مغز انرژی ذخیره، سموم را دفع، ارتباطات مغزی را تنظیم و خاطرات را تثبیت می‌کنند. بنابراین، کمبود خواب مزمن می‌تواند عواقبی جدی و جبران‌ناپذیر برای سلامتی به‌همراه داشته باشد.

مدل‌های علمی کنونی بیشتر براساس نظریه‌ای شکل گرفته‌اند که در دهه‌ی ۱۹۷۰ توسط الکساندر بوربلی، پژوهشگر مجارستانی سوئیسی، ارائه شد. این نظریه توضیح می‌دهد که دو سیستم جداگانه، یعنی ریتم شبانه‌روزی و هم‌ایستایی خواب، چگونه با هم در تعامل هستند تا زمان خواب و مدت خواب را تنظیم کنند. ریتم شبانه‌روزی براساس نشانه‌های خارجی مانند نور و تاریکی، چرخه‌ی خواب و بیداری را هدایت می‌کند، در حالی که هم‌ایستایی خواب فشار درونی خواب‌آلودگی را مدیریت می‌کند.

پتاچک توضیح می‌دهد که دانشمندان همواره می‌دانستند برخی افراد سحرخیز و برخی شب‌زنده‌دار هستند، اما بیشتر مردم در گروهی بین این دو دسته قرار می‌گیرند. همچنین، برخی به خواب کوتاه و برخی به خواب طولانی نیاز دارند. بااین‌حال، بیشتر مردم به میانگین نزدیک‌تر هستند. افرادی که خواب کوتاه طبیعی دارند معمولاً به پزشک مراجعه نمی‌کنند و به همین دلیل کمتر شناخته‌شده بودند.

اما وضعیت زمانی تغییر کرد که پتاچک و همکارش، یینگ هوی فو، با زنی آشنا شدند که از خواب زودهنگام خود به‌عنوان یک مشکل یاد می‌کرد. او به‌طور طبیعی در ساعات اولیه‌ی صبح بیدار می‌شد و این الگو به نوه‌هایش نیز منتقل شده بود. بدین صورت، پژوهشگران متوجه جهش ژنتیکی مرتبط با این نوع خواب شدند. پس از انتشار یافته‌های پژوهشگران، هزاران نفر دیگر با الگوهای مشابه شناسایی شدند.

بیشتر بخوانید:

بهترین زمان برای خوابیدن‌!

در ادامه، پژوهشگران خانواده‌ای را شناسایی کردند که برخلاف دیگران، زود بیدار می‌شدند اما دیر می‌خوابیدند و تنها با شش ساعت خواب شبانه احساس شادابی می‌کردند. این خانواده جهشی در ژنی به نام «DEC2» داشتند که نیاز به خواب را کاهش می‌داد. آزمایش‌های ژنتیکی روی موش‌ها نیز نشان داد که این جهش نیاز به خواب را کاهش می‌دهد و سطح هورمون آرکسین را که تقویت‌کننده‌ی بیداری است، به‌طور مؤثری تنظیم می‌کند.

در مجموع، پژوهشگران تاکنون هفت ژن مرتبط با خواب کوتاه طبیعی را شناسایی کرده‌اند. برای مثال، در یک خانواده با سه نسل از افراد دارای خواب کوتاه، جهشی در ژنی به نام «ADRB1» یافت شد که در ناحیه‌ای از مغز به نام پل مغزی پشتی فعالیت می‌کند. در آزمایش‌ها، موش‌هایی که این جهش را داشتند، مدت بیشتری را بیدار می‌ماندند. جهش‌های دیگری نیز در ژن‌هایی مانند NPSR1 و GRM1 شناسایی شد که در تنظیم چرخه‌ی خواب و بیداری نقش دارند.

جالب است که افراد دارای خواب کوتاه طبیعی برخلاف دیگران، نسبت به اثرات منفی کم‌خوابی مقاوم هستند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که این افراد پرانرژی، خوش‌بین و مقاوم در برابر استرس هستند و حتی ممکن است عمر طولانی‌تری داشته باشند.

برخی دانشمندان نیز معتقد هستند که یافته‌های جدید ممکن است نیاز به بازنگری در مدل‌های قدیمی خواب را نشان دهند. به گفته‌ی آن‌ها، کوتاه‌خواب‌ها ممکن است مغز کارآمدتری داشته باشند که نیازهای خواب را در زمان کوتاه‌تری برآورده می‌کند.

مغز انسان بعد از یک شب بی‌خوابی پیرتر به‌نظر می‌رسد

پژوهش جدید محققان حکایت از این دارد که تنها یک شب بی‌خوابی، ممکن است باعث شود تا مغز ما پیرتر به‌نظر برسد؛ طوری‌ که گویا یک‌شبه، دو یا سه سال پیرتر شده است. بااین‌حال به‌نظر می‌رسد که این تغییرات پس از یک استراحت شبانه‌ی خوب و کافی از بین می‌روند.

محققان در این مطالعه از یادگیری ماشین برای تخمین «سن مغز» از طریق اِم‌آر‌آی مغز افراد کم‌خواب استفاده و آن را با اِم‌آر‌آی مغز همان افراد پس از یک خواب کامل شبانه مقایسه کردند. نتایج این تحقیق که ۲۰ فوریه در مجله‌ی علوم اعصاب منتشر شد نشان می‌دهد که یک شب بی‌خوابی باعث ایجاد تغییراتی در مغز افراد می‌شود که مشابه تغییرات مغز پس از یک یا دو سال افزایش سن است.

بنابر اظهارات جودیت کارول، سن مغزی معیار بسیار جالبی برای ارزیابی چگونگی تغییر مغز بر اثر کم‌خوابی است. کارول، دانشیار روان‌پزشکی و علوم زیستی‌رفتاری دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس است و در این مطالعه شرکت نداشت.

محققان در این مطالعه از پنج مجموعه داده استفاده کردند که شامل داده‌های ۱۳۴ شرکت‌کننده‌ی حاضر در ۴ گروه بود: گروهی با یک شب بی‌خوابی کامل، گروهی با بی‌خوابی نسبی و سه ساعت خواب شبانه طی یک شب، گروهی با بی‌خوابی مزمن و ۵ ساعت خواب به‌مدت ۵ شب و یک گروه کنترل با ۸ ساعت خواب شبانه. هریک از این گروه‌ها حداقل یک شب خواب پایه داشتند که طی آن، قبل از محرومیت از خواب، ۸ ساعت را در رختخواب سپری می‌کردند. بیشتر این گروه‌ها پس از آن نیز یک شب ریکاوری کامل را در برنامه‌ی خود داشتند.

از مغز تمام شرکت‌کنندگان پس از هر شب تصویربرداری می‌شد و محققان با این‌ کار می‌توانستند وضعیت مغز افراد را قبل و بعد از کم‌خوابی و همچنین پس از یک استراحت کامل شبانه با یکدیگر مقایسه کنند.

محققان برای تخمین سن ظاهری مغز شرکت‌کنندگان، یک الگوریتم یادگیری ماشین به‌ نام brainageR را به‌کار بردند و این روش را روی داده‌های مربوط به سه هزار نفر آزمایش کردند. این الگوریتم که در دسترس عموم قرار دارد، سن تقویمی مغز افراد را از طریق ام‌آر‌آی مغز آن‌ها پیش‌بینی می‌کند و برای این‌ کار، بافت و حجم مایعات مغزهای سالم در سنین مختلف را به‌عنوان مبنا درنظر می‌گیرد. آزمایش‌های گذشته‌ی محققان نشان می‌دهند که الگوریتم brainageR قادر است سن مغز را با خطای تقریبی ۴ سال پیش‌بینی کند.

در بررسی اخیر محققان، الگوریتم brainageR سن گروهی که یک شب بی‌خوابی داشتند را به‌طور متوسط یک یا دو سال بزرگتر از چیزی نشان می‌داد که در ابتدا پیش‌بینی شده بود؛ البته این اختلاف عددی پس از یک شب ریکاوری و خواب کامل از بین رفت. پیش‌بینی سن گروه‌هایی با کم‌خوابی نسبی و مزمن هم اختلاف معناداری با گروه کنترل نداشت.