ارتباط شگفت انگیز مغز و مدت زمان خواب چیست؟

از ارتباط شگفت انگیز مغز و مدت زمان خواب چقدر اطلاعات دارید؟

در تحقیقات جدید علوم اعصاب، ارتباط شگفت‌انگیزی بین اتصال مغز و مدت زمان خواب آشکار شد. این مطلب از رسانه مدیاتی را به بررسی این مطالعه اختصاص داده‌ایم.

رابطه بین مغز و مدت زمان خواب

دانشمندان ارتباط قابل توجهی بین الگوهای اتصال مغز و میزان خواب افراد کشف کرده‌اند. این تحقیق با استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته نشان می‌دهد که نحوه ارتباط مناطق مختلف مغز می‌تواند مدت زمان خواب فرد را پیش‌بینی کند. این یافته که در Human Brain Mapping منتشر شده است، راه‌های جدیدی را برای درک رابطه بین خواب و عملکرد مغز باز می‌کند.

تحقیقات قبلی به طور گسترده نشان داده است که چگونه خواب می‌تواند حافظه، توجه و عملکرد شناختی کلی را تقویت کند. با این حال، آنچه کمتر مورد بررسی قرار گرفت، این بود که چگونه خواب با سازمان عملکردی مغز مرتبط است و بر رفتار تأثیر می‌گذارد. با درک این شکاف، محققان این مطالعه را آغاز کردند تا بررسی کنند که چگونه الگوهای خواب در اتصال عملکردی مغز منعکس می‌شود و چگونه مناطق مختلف مغز با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و هماهنگ می‌شوند.

- تبلیغات -

این تحقیق با استفاده از دو مجموعه داده اصلی انجام شد: پروژه ارتباط انسانی و مطالعه رشد شناختی مغز نوجوانان. این مجموعه داده‌ها شامل تصویربرداری از مغز و داده‌های خواب بیش از 11,000 شرکت‌کننده، از کودکان تا بزرگسالان جوان بود.

Anurima Mummaneni، نویسنده این مطالعه، دانشجوی کارشناسی در دانشگاه شیکاگو، توضیح داد: مجموعه داده‌های پروژه اتصال انسان و مطالعه توسعه شناختی مغز نوجوان، داده‌های خواب قابل توجهی را در کنار داده‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی کاربردی (fMRI) ارائه می‌دهند که ما را قادر می‌سازد آن شبکه‌ها را بهتر درک کنیم.

پروژه Human Connectome، داده‌هایی را از 1206 جوان 22 تا 35 ساله با تمرکز بر کیفیت خواب گزارش شده توسط پرسشنامه، ارائه کرد. مطالعه رشد شناختی مغز نوجوانان شامل 11875 فرد از سنین 9 تا 10 و 19 تا 20 سالگی، با تمرکز بر مدت زمان خواب آنها که به طور عینی با استفاده از دستگاه‌های Fitbit بود، اندازه‌گیری شد.

برای هر دو مجموعه داده، محققان داده‌های عملکردی تصویربرداری تشدید مغناطیسی (fMRI) را تجزیه و تحلیل کردند که نقشه‌ای از فعالیت مغز را با تشخیص تغییرات مرتبط با جریان خون ارائه می‌دهد. این امر محققان را قادر ساخت تا الگوهای اتصال عملکردی را بررسی کنند.

محققان با موفقیت، الگوهای خاصی از اتصال مغز را شناسایی کردند که می‌تواند مدت زمان خواب فرد را پیش‌بینی کند. این توانایی پیش‌بینی در مجموعه داده‌ها و گروه‌های سنی مختلف صادق است و نشان‌دهنده ارتباط جهانی بین عملکرد مغز و مدت زمان خواب است.

Mummaneni به PsyPost گفت: یافته‌ها نشان می‌دهد که شبکه‌های مغزی یکسان یا مشابه، مدت زمان خواب را در افراد مختلف در سنین مختلف پیش‌بینی می‌کنند. خواب می‌تواند در بین افراد بسیار متغیر باشد، به طوری که افراد مختلف برای عملکرد بهینه باید کمتر یا بیشتر بخوابند. بنابراین بسیار جالب است که توجه داشته باشیم که علیرغم این ویژگی‌های خاص، ما می‌توانیم یکپارچگی در شبکه‌های مغزی را ببینیم که زیربنای مدت‌های طولانی‌تر و کوتاه‌تر خواب هستند و الگوهای کلی در نمونه‌های نسبتاً بزرگ شرکت‌کننده ظاهر می‌شوند.

به طور خاص، محققان دو شبکه مجزا در مغز پیدا کردند. این شبکه‌ها نواحی مختلف مغز از جمله مخچه، قشر حرکتی و نواحی زیر قشری را در بر می‌گرفتند. شبکه‌های پیش‌بینی‌کننده خواب بیشتر یا شبکه‌هایی با مدت بالا، شامل اتصالات بین مخچه و قشر حرکتی بودند. برعکس، شبکه‌های کم‌مدت مرتبط با خواب کمتر، گسترده‌تر بودند و اتصالات بین لوب‌های پس سری، قشر حرکتی و نواحی جداری را درگیر می‌کردند.

بیشتر بخوانید: هنگام رویاپردازی در مغز چه اتفاقی می‌افتد؟

جالب توجه است، این مطالعه همچنین نشان داد که فعالیت مغز در حالت استراحت، یعنی حالت پیش‌فرض مغز، زمانی که درگیر وظایف خاصی نیست، نسبت به فعالیت مغز در حال انجام وظیفه، پیش‌بینی‌کننده بهتری برای مدت زمان خواب است. این یافته برخی تصورات از پیش ساخته شده در مورد عملکرد مغز را به چالش می‌کشد و نشان می‌دهد که وضعیت استراحت مغز ممکن است سرنخ‌های بیشتری در مورد الگوهای خواب ما نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد داشته باشد.

علاوه بر این، این مطالعه ارتباط جالبی بین مدت زمان خواب پیش‌بینی‌شده و عملکرد شناختی ایجاد کرد. به نظر می‌رسد الگوهای ارتباط مغزی مرتبط با خواب، با میزان عملکرد افراد در انجام وظایف شناختی همبستگی دارد و به ارتباط عمیق‌تری بین کیفیت خواب و توانایی‌های شناختی اشاره می‌کند.

Mummaneni گفت: در برخی موارد که مدل‌های مبتنی بر مغز ما پیش‌بینی می‌کردند که فرد تمایل بیشتری به خوابیدن دارد، آن فرد در تست حافظه کاری نیز عملکرد بهتری داشت. ارتباط بین خواب و حافظه به خوبی در این زمینه ایجاد شده است، اما جالب بود که مدل‌های پیش‌بینی ما حتی زمانی که برای انجام این کار آموزش ندیده بودند، این ارتباطات را منعکس می‌کردند.

علیرغم این یافته‌های مهم، این مطالعه دارای محدودیت‌هایی است. قابل ذکر است که همبستگی بین مدت خواب پیش‌بینی شده و مدت خواب واقعی، در حالی که از نظر آماری معنی‌دار بود، در حد متوسط بود. این مسئله نشان می‌دهد که اگرچه مدل‌ها از لحاظ نظری معنادار هستند، اما پیش‌بینی‌های بسیار دقیقی از الگوهای خواب فردی ارائه نمی‌دهند.

علاوه بر این، این تحقیق ماهیت همبستگی دارد، به این معنی که رابطه علت و معلولی بین اتصال مغز و مدت زمان خواب ایجاد نمی‌کند. مشخص نیست که آیا برخی از الگوهای خواب بر اتصال مغز تأثیر می‌گذارند یا برعکس، یا اینکه هر دو تحت تأثیر عوامل دیگری مانند استرس یا پیری هستند.

Mummaneni توضیح داد: سؤالات باز در مورد ارتباط علّی بین خواب و شبکه‌های عملکردی مغز که ما شناسایی کردیم، باقی می‌ماند. آیا میزان خوابی که فرد دریافت می‌کند بر این شبکه‌های مغزی تأثیر می‌گذارد و یا این شبکه‌ها هستند که بر طول مدت و کیفیت خواب تأثیر می‌گذارند؟ آیا عوامل دیگری مانند استرس بر هر دو تأثیر می‌گذارد؟ آیا شبکه‌های مغزی که پیش‌بینی می‌کنند افراد تمایل به خواب کم یا زیاد دارند، در درون افراد ثابت می‌مانند یا خیر.

در نهایت، این که مدت زمان خواب را می‌توان در مجموعه داده‌های متمایز جمعیت‌شناختی پیش‌بینی کرد، نشان‌دهنده این است که شبکه‌های مرتبط با خواب حداقل از اواخر کودکی تا بزرگسالی سازگار هستند.