تحتوي أدمغتنا على مليارات الخلايا العصبية، ولا تتشكل بشكل كامل حتى سن 25 عاما، ويمكن أن تولد حوالي 25 واطا من الطاقة - ما يكفي لإضاءة مصباح كهربائي.
ويتعلم العلماء باستمرار معلومات جديدة حول كيفية عمل الدماغ، ولكن ما الذي نعرفه عن كيفية عمل هذا العضو المذهل أثناء النوم؟ هل هو لغز كامل، أم أن هناك بعض الأشياء التي نعرفها على وجه اليقين؟
ووجد البحث أننا نقضي ثلث حياتنا إما نائمين أو نحاول النوم. وهذا يعني أنك إذا كنت تعيش حتى سن 76 عاما (متوسط العمر المتوقع في الولايات المتحدة في عام 2021، وفقا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، فمن المحتمل أن تقضي حوالي 25 عاما من حياتك نائما.
وقال الدكتور ديفيد رايزن، الأستاذ المشارك في علم الأعصاب في جامعة بنسلفانيا، إنه عندما لا ننام جيدا أو في كثير من الأحيان، فإننا "نعمل بشكل سيء"، مضيفا أن قدرة الشخص على التفكير والعمل بشكل فعال يمكن أن تتضح إذا كان النوم متقطعا حتى ولو لليلة واحدة.
وقال رايزن: "بما أن الدماغ يعاني من أكبر حالات نقص النوم، فإننا نعتقد أن الدماغ هو العضو الرئيسي الذي يتأثر بالحرمان من النوم لدى الإنسان". لذلك، يجب أن يكون النوم مهما جدا لوظيفة الدماغ الصحية.
ووفقا للمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NINDS)، هناك نوعان أساسيان من النوم: النوم بحركة العين السريعة (REM) والنوم غير الريمي. وكلاهما مرتبط بأنواع معينة من موجات الدماغ ونشاط عصبي معين. ويحدث النوم غير الريمي عندما ننتقل من اليقظة إلى النوم، وهو الوقت الذي تتباطأ فيه موجات دماغنا. وفي الوقت نفسه، تبدأ عضلاتنا في الاسترخاء، ويصبح التنفس أبطأ مما هو عليه أثناء النهار.
ومن ناحية أخرى، يرى نوم الريم أن نشاط موجات الدماغ يعمل على مستوى مشابه جدا لليقظة. ووجد البحث أن نوم حركة العين السريعة يشكل ما بين 20٪ إلى 25٪ من وقت نومنا، وهو الوقت الذي تميل فيه أحلامنا إلى أن تكون أكثر غرابة وغير قابلة للتصديق.
وأثناء نوم الريم، وهو عندما تكون الأحلام أكثر نشاطا، يرسل المهاد - كتلة كبيرة من المادة الرمادية الموجودة في منتصف الدماغ - "صورا وأصواتا وأحاسيس أخرى تملأ أحلامنا"، وفقا لـ NINDS.
ويعرف الناقل العصبي أستيل كولين، وهو مادة كيميائية ترتفع أثناء ساعات الاستيقاظ، بأنه قوي أيضا أثناء نوم حركة العين السريعة، وفقا لجونز هوبكنز ميديسن. وعندما تكون مستيقظا، يبدو أن الأسيتيل كولين يساعد الدماغ على جمع المعلومات، ومن المحتمل أن يساعدك على تذكر هذه المعلومات أثناء نومك. وهذا هو السبب في أن الدراسة قبل النوم مباشرة يمكن أن تساعدك على تذكر الحقائق الأساسية في اليوم التالي.
وعندما ننام، يختبر دماغنا نمطا من موجات الدماغ تُعرف باسم "مغازل العمود الفقري"، والتي، وفقا لمؤسسة النوم، ليست مفهومة تماما، ولكن يُعتقد أنها "تلعب دورا في التعلم ودمج الذكريات الجديدة". وقد تلعب مغازل العمود الفقري أيضا دورا في ضمان بقائنا نائمين حتى عندما تواجه أدمغتنا محفزات خارجية.
وأثناء النوم، يغسل الدماغ نفسه بمزيج من السائل الدماغي الشوكي والدم، وفقا لدراسة أجريت عام 2019 في مجلة Science. وقال الباحثون إن فهم طبيعة ذلك يمكن أن يساعد في الكشف عن معلومات جديدة حول "الإعاقات المرتبطة بالعمر" بالإضافة إلى "مجموعة متنوعة من الاضطرابات العصبية والنفسية التي ترتبط بشكل متكرر بأنماط النوم المضطربة، بما في ذلك مرض التوحد ومرض الزهايمر".
ويبقينا دماغنا على قيد الحياة عندما نكون نائمين ومستيقظين، ولكن وفقا لرايزن، هناك أشياء معينة يفضل الدماغ القيام بها بعد الانجراف.
وقال رايزن: "هناك بعض عمليات الدماغ التي لوحظ أنها تحدث بشكل تفضيلي أثناء النوم. وتشمل هذه إفراز هرمون النمو في البشر، وإزالة نواتج الأيض [التي تتراكم خلال ساعات الاستيقاظ]، والتغيرات في التمثيل الغذائي، والتغيرات في قوة الاتصال بين خلايا الدماغ (الخلايا العصبية)".
ووجدت دراسة نشرت عام 2017 في مجلة Nature Medicine أن "الحرمان من النوم يعطل قدرة خلايا الدماغ على التواصل مع بعضها البعض"، ما "يؤدي إلى هفوات عقلية مؤقتة تؤثر على الذاكرة والإدراك البصري"، وفقا لبيان.
وأشار المعد الرئيسي للدراسة، الدكتور إسحاق فريد، الأستاذ المقيم ومدير برنامج جراحة الصرع في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، إلى أن "تجويع الجسم للنوم يسلب أيضا الخلايا العصبية القدرة على العمل بشكل صحيح".
وهذه نقطة تدعمها NINDS، والتي تقول "النوم الجيد ضروري للبقاء مثل الطعام والماء. وبدون النوم لا يمكنك تكوين أو الحفاظ على المسارات في دماغك التي تتيح لك التعلم وخلق جديد ذكريات، ومن الصعب التركيز والاستجابة بسرعة".
وعلى الرغم من أنه من الواضح أن هناك صلة بين قلة النوم وبعض النتائج الصحية السلبية - مرض السكري من النوع 2، وأمراض القلب والأوعية الدموية، والسمنة والاكتئاب، على سبيل المثال لا الحصر - قال رايزن إن بعض الغموض لا يزال قائما حول طبيعة العلاقة، وأنه سيكون من غير الحكمة استخلاص استنتاجات نهائية بناء على البيانات المتاحة حاليا.
وقال: "هناك العديد من الظروف الصحية السيئة الملحوظة والتي ترتبط بقلة النوم"، ولكن "من الصعب معرفة ما إذا كانت قلة النوم تسبب هذه المشاكل. على سبيل المثال، من الممكن أن يتسبب الخرف المبكر جدا في قلة النوم، والعكس صحيح".
لكن كل أنواع النوم ليست متساوية، ويمكن أن يختلف تأثيرها على صحتنا حسب الظروف. لذلك، في حين كشفت العديد من الدراسات أن النوم يلعب دورا ضروريا للغاية في الحفاظ على صحة البشر وهو أمر حيوي لوظيفة الدماغ الكافية، قال رايزن، لا تزال هناك العديد من الأسئلة حول النوم وارتباطه بالدماغ والتي لا تزال دون إجابة.