چرا رؤیا دیدن ما را خسته می‌کند؟ کشف راز مصرف انرژی مغز در خواب

چرا بعد از دیدن رؤیای زنده احساس خستگی می‌کنیم؟ راز مصرف انرژی مغز در خواب

رؤیا دیدن، به‌ویژه در مرحله خواب REM، ممکن است فعالیتی پرمصرف برای مغز باشد. پژوهش جدید دانشمندان نشان می‌دهد که با وجود افزایش جریان خون و سوخت‌رسانی به مغز، سطح انرژی قابل استفاده نورون‌ها در این مرحله از خواب کاهش پیدا می‌کند.

به گزارش **همیارمردم**، دانشمندان در بررسی مرحله خواب با حرکت سریع چشم یا **REM** که بیشترین ارتباط را با رؤیا دیدن دارد، شواهدی از یک پارادوکس قابل توجه در مصرف انرژی مغز پیدا کرده‌اند.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که جریان خون در مغز حتی پیش از آغاز مرحله REM افزایش پیدا می‌کند، اما در ادامه، میزان **آدنوزین تری‌فسفات (ATP)**، یعنی مولکول اصلی تأمین انرژی نورون‌ها، کاهش می‌یابد. این موضوع می‌تواند نشان دهد که مغز هنگام رؤیا دیدن، انرژی را با سرعت بیشتری نسبت به میزان تأمین آن مصرف می‌کند.

مغز در زمان خواب چقدر فعال است؟

مغز در مقایسه با بسیاری از اندام‌های بدن، مصرف انرژی بالایی دارد. با وجود اینکه بدن هنگام خواب در وضعیت استراحت قرار می‌گیرد، مغز همچنان به فعالیت خود ادامه می‌دهد.

این فعالیت در مرحله **خواب REM** اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ مرحله‌ای که با رؤیاهای واضح، پردازش اطلاعات و برخی فرایندهای مرتبط با حافظه ارتباط دارد.

خواب REM گاهی «خواب متناقض» نامیده می‌شود، زیرا در این مرحله بدن عمدتاً بی‌حرکت است، اما فعالیت مغز می‌تواند شباهت زیادی به زمان بیداری داشته باشد.

پژوهشگران چگونه فعالیت مغز را هنگام خواب بررسی کردند؟

پژوهشگران دانشگاه توهوکو برای بررسی تغییرات انرژی مغز هنگام خواب، از فناوری تصویربرداری در موش‌ها استفاده کردند.

آنها با شفاف نگه داشتن جمجمه موش‌ها، امکان مشاهده فعالیت مغز در هنگام خواب طبیعی را فراهم کردند. سپس با استفاده از تصویربرداری فلورسانس، تغییرات حجم خون مغز را بررسی کردند.

همچنین پژوهشگران میزان **ATP در نورون‌ها** و مقدار **پیرووات در سلول‌های آستروسیت** را اندازه‌گیری کردند. پیرووات یکی از ترکیبات مهم در سوخت‌وساز انرژی است و در ارتباط میان گلوکز خون و تولید انرژی در مغز نقش دارد.

مغز پیش از شروع خواب REM خود را برای مصرف انرژی آماده می‌کند

یکی از یافته‌های مهم پژوهش این بود که حدود **۵۰ ثانیه پیش از آغاز مرحله REM**، حجم خون در مغز شروع به افزایش می‌کند.

این افزایش ابتدا در بخش پشتی قشر مغز مشاهده شد و سپس به سمت بخش‌های جلویی گسترش پیدا کرد. پژوهشگران معتقدند این روند می‌تواند نشان‌دهنده آماده شدن مغز برای ورود به مرحله‌ای با فعالیت متابولیکی بیشتر باشد.

پس از آغاز خواب REM نیز میزان پیرووات در سلول‌های آستروسیت افزایش پیدا کرد؛ موضوعی که می‌تواند نشان‌دهنده افزایش دسترسی به سوخت متابولیکی یا افزایش فعالیت فرایند گلیکولیز باشد.

اما نکته جالب اینجاست که همزمان با این افزایش سوخت‌رسانی، میزان **ATP در نورون‌ها کاهش پیدا کرد.**

چرا انرژی نورون‌ها هنگام رؤیا دیدن کاهش می‌یابد؟

پژوهشگران چند احتمال را برای توضیح این پدیده مطرح کرده‌اند.

یکی از احتمالات این است که نورون‌ها در مرحله REM مقدار زیادی ATP مصرف می‌کنند تا فرایندهایی مانند **سازمان‌دهی سیناپس‌ها، پردازش حافظه و ارتباط میان بخش‌های مختلف مغز** را پشتیبانی کنند.

احتمال دیگر این است که نحوه انتقال مواد متابولیکی از سلول‌های آستروسیت به نورون‌ها در مرحله REM تغییر کند.

همچنین ممکن است فعالیت میتوکندری‌ها و فرایند تولید ATP در این مرحله از خواب دستخوش تغییر شود.

با این حال، برای مشخص شدن علت دقیق کاهش ATP در نورون‌ها هنگام خواب REM، به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

آیا رؤیا دیدن واقعاً باعث خستگی می‌شود؟

این پژوهش نشان نمی‌دهد که هر بار رؤیا دیدن مستقیماً باعث خستگی جسمی می‌شود. با این حال، یافته‌ها نشان می‌دهند که **مغز هنگام خواب، به‌ویژه در مرحله REM، همچنان فعالیت متابولیکی قابل توجهی دارد.**

بنابراین ممکن است احساس خستگی پس از یک خواب همراه با رؤیاهای بسیار زنده، با عوامل مختلفی از جمله کیفیت خواب، بیدار شدن‌های مکرر، مدت خواب و فعالیت مغز در طول شب ارتباط داشته باشد.

ارتباط خواب REM با حافظه و عملکرد مغز

خواب یکی از فرایندهای مهم برای عملکرد طبیعی مغز است و مرحله REM نیز در کنار سایر مراحل خواب، در فرایندهای مرتبط با حافظه و پردازش اطلاعات نقش دارد.

پژوهشگران معتقدند بررسی نحوه مصرف و تأمین انرژی در این مرحله می‌تواند به درک بهتر عملکرد مغز در زمان خواب کمک کند.

این یافته‌ها همچنین تصویری دقیق‌تر از «اقتصاد انرژی مغز» ارائه می‌کنند؛ زیرا مغز باید در شرایطی که منابع انرژی محدود هستند، فعالیت‌های پیچیده‌ای را مدیریت کند.

مغز چگونه انرژی خود را مدیریت می‌کند؟

برخلاف رایانه‌های معمولی که انرژی را بر اساس یک سیستم مشخص مصرف می‌کنند، مغز موجودات زنده باید منابع محدود متابولیکی خود را به شکل پویا مدیریت کند.

ممکن است مغز بر اساس وضعیت خواب و بیداری، فعالیت‌های عصبی، نیازهای حافظه و دیگر فرایندهای درونی، منابع انرژی را میان بخش‌های مختلف خود توزیع کند.

بررسی تغییرات جریان خون، ATP و سایر شاخص‌های متابولیکی در خواب REM می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا سازوکار این مدیریت انرژی را بهتر بشناسند.

جمع‌بندی

پژوهش جدید دانشگاه توهوکو نشان می‌دهد که مغز هنگام ورود به مرحله خواب REM، پیش از آغاز این مرحله خود را برای فعالیت بیشتر آماده می‌کند. جریان خون و برخی شاخص‌های سوخت‌وساز افزایش می‌یابند، اما همزمان سطح ATP در نورون‌ها کاهش پیدا می‌کند.

این یافته می‌تواند نشان‌دهنده مصرف بالای انرژی در مغز هنگام رؤیا دیدن باشد، هرچند علت دقیق این کاهش انرژی هنوز به طور کامل مشخص نشده است. پژوهش‌های آینده می‌توانند مشخص کنند که این تغییرات دقیقاً چگونه با رؤیا دیدن، تثبیت حافظه و کیفیت خواب ارتباط دارند.