خواب مغز شما را برای آینده آماده می‌کند

به گزارش سلامت نیوز به نقل از sciencealert، همان‌طور که مغز شما باید آرشیوی عظیم از خاطرات گذشته را حفظ کند، باید هر روزه اطلاعات و تجربیات جدید را نیز پردازش کند. این کار، حتی قبل از وقوع این خاطرات جدید، نیازمند آمادگی ذهنی است — و بخشی از این آمادگی در هنگام خواب شکل می‌گیرد.

تاکنون به خوبی مشخص شده که خواب برای یادگیری و حافظه حیاتی است، اما هنوز بسیاری از فرآیندهای دقیق فیزیولوژیکی درگیر در این روند ناشناخته مانده‌اند.

به طور سنتی، خواب فرآیندی «رو به عقب» تلقی می‌شد: ما تجربه‌ای را پشت سر می‌گذاریم، مغز در طول خواب آن را پردازش و تثبیت می‌کند، و بعداً می‌توانیم آن را به یاد آوریم. اما مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که خواب نه‌تنها حافظه‌های گذشته را تثبیت می‌کند، بلکه مغز را برای شکل‌گیری خاطرات آینده نیز آماده می‌سازد.

حافظه: چیزی فراتر از جادوی ذهن

حافظه پدیده‌ای پیچیده و چندوجهی است که نقش مهمی در هویت ما ایفا می‌کند. با اینکه از دیدگاه فردی، عملکرد حافظه می‌تواند نوعی «جادو» به نظر برسد، در سطح سلولی مجموعه‌ای از نورون‌های تخصصی به نام سلول‌های انگرام (Engram Cells) خاطرات را رمزگذاری و ذخیره می‌کنند.

پژوهش‌های قبلی ثابت کرده‌اند که خواب برای این فرآیند رمزگذاری بسیار حیاتی است. اما همچنان بسیاری از جزئیات فیزیولوژیکی، به‌ویژه آنچه در دوران «استراحت ذهنی» رخ می‌دهد، ناشناخته باقی مانده‌اند.

هدف مطالعه: بررسی تأثیر خواب بر حافظه‌

در این مطالعه، پژوهشگران ژاپنی تلاش کردند نقش خواب را در آماده‌سازی مغز برای خاطرات جدید بررسی کنند — حتی خاطراتی که هنوز شکل نگرفته‌اند.

برای این منظور، آن‌ها از سیستم تصویربرداری خاصی برای بررسی فعالیت نورون‌ها در موش‌های آزاد در حال حرکت استفاده کردند. این سیستم امکان ردیابی هم‌زمان سلول‌های انگرام و غیرانگرام را در مراحل مختلف پردازش حافظه فراهم می‌کرد.

یافته‌ها: دو فرآیند موازی در خواب پس از یادگیری

نتایج نشان داد که در خواب پس از یادگیری، دو فرآیند به‌صورت هم‌زمان در حال رخ دادن هستند:

فعال‌سازی مجدد سلول‌های انگرام قبلی: سلول‌هایی که خاطرات را برای نخستین بار رمزگذاری کرده بودند، در خواب به‌صورت منظم مجدداً فعال می‌شدند – فرایندی که قبلاً هم به‌عنوان بخشی از تثبیت حافظه شناخته شده بود.

فعالیت سلول‌های جدید موسوم به “انگرام آینده” (Engram-to-be): نورون‌هایی که هنوز به حافظه خاصی اختصاص نیافته بودند، در طول خواب هم‌زمانی بیشتری با سلول‌های انگرام موجود پیدا کردند. در مراحل بعدی، همین نورون‌ها در رمزگذاری خاطرات جدید به‌کار رفتند.

دکتر کائورو اینوکوچی، بیوشیمی‌دان دانشگاه تویاما و نویسنده همکار مقاله، می‌گوید:«سلول‌های آینده‌انگرام در طول خواب پس از یادگیری، فعالیت هماهنگ بیشتری با سلول‌های انگرام قبلی نشان دادند. این تعامل می‌تواند به شکل‌گیری شبکه‌های جدید حافظه کمک کند.»

مدل‌سازی مغزی و تحلیل بیشتر

پژوهشگران یک مدل شبکه عصبی از هیپوکامپ مغز طراحی کردند تا نحوه عملکرد این سلول‌ها را بهتر درک کنند. در این مدل، مشخص شد که افسردگی سیناپسی (Synaptic Depression) و مقیاس‌گذاری سیناپسی (Scaling) – دو فرآیند که در تنظیم اتصالات عصبی نقش دارند – برای سازمان‌دهی سلول‌های آینده‌انگرام ضروری‌اند.

هنگامی که این مکانیسم‌ها در مدل غیرفعال شدند، توانایی مغز برای آماده‌سازی حافظه‌های آینده نیز کاهش یافت.

پیامدها: اهمیت کیفیت خواب بین دوره‌های یادگیری

فعالیت هم‌زمان سلول‌های انگرام و آینده‌انگرام در خواب پس از یادگیری، نشان‌دهنده نوعی هماهنگی یا حتی انتقال اطلاعات بین خاطرات قدیمی و آینده است.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که کیفیت خواب بین جلسات یادگیری نه‌تنها بر تثبیت اطلاعات قبلی، بلکه بر توانایی مغز در یادگیری اطلاعات جدید آینده نیز تأثیرگذار است.

کاربردهای بالقوه: آموزش و درمان اختلالات حافظه

این پژوهش می‌تواند کاربردهایی مهم در حوزه‌های آموزش، ارتقاء عملکرد شناختی، و درمان بیماری‌های حافظه مانند آلزایمر داشته باشد.

اینوکوچی در پایان می‌گوید:«ما باور داریم که با دستکاری فعالیت مغزی در خواب یا الگوهای خواب، می‌توان روش‌هایی برای تقویت حافظه کشف کرد و پتانسیل پنهان مغز را فعال کرد.»

او تأکید می‌کند:«ما می‌خواهیم مردم بدانند که خواب فقط برای استراحت نیست – بلکه نقش حیاتی در پردازش اطلاعات در مغز دارد. امیدواریم همه شروع به درک ارزش خواب کنند و از آن به‌عنوان ابزاری برای بهبود کیفیت کلی زندگی خود بهره ببرند.»

منبع خبر