كيف تنام بعمق؟
التثاؤب هو أول مؤشر على أنك لم تعد يقظا كما يخيل لك. فبعد 18 ساعة من دون نوم، تبدأ سرعة ردة الفعل بالانخفاض من ربع ثانية إلى نصف ثانية ثم أكثر فأكثر. وكمعظم البشر، سوف تعاني من إغفاءات سريعة، ثم بعد ذلك تتثاقل حركة الجفنين وبعد مضي عشرين ساعة بلا نوم، سوف تتعرض لإغفاءة بين الحين والآخر، في حالة تشبه حالة مخمور نسبة الكحول في دمه 08.0 وهذا يكفي لتغريمك أو سجنك في معظم البلدان الأوروبية على سبيل المثال.
وقد تشعر بشيء من النشاط مع شروق الشمس، غير أن ذلك لا يغير من الحال شيئا، فكلما طالت فترة بقائك مستيقظا كلما تراجعت حالتك. ويقول خبير النوم في كلية الطب التابعة لجامعة بنسلفانيا: “في الليلة الثانية يصبح الأمر كارثيا بالنسبة لما كان عليه في الليلة الأولى، وسرعان ما تنهار”.
ورغم أهمية النوم الذي يعتبر حاجة ضرورية شأنه شأن الطعام والجنس بالنسبة لجميع الكائنات الحية، إلا العلماء لا يعلمون حتى الآن الدور الذي يلعبه النوم بشكل دقيق.
فهل النوم ضروري لتنشيط الدماغ؟
صحيح أن الدماغ يستفيد من النوم الليلي الجيد، ولكن لا يوجد إجماع بين خبراء النوم حول شكل ونوع هذه الفائدة.
وتقول إحدى النظريات ان النوم يتيح للدماغ مراجعة وتعزيز جميع أنواع المعلومات التي جمعها خلال اليقظة. وتقول أخرى إننا ننام كي نتيح للدماغ تجميع وقوده والتخلص من النفايات، في حين تقول ثالثة بدأت جذورها تتأصل، إن النوم يقوم بدور غامض يساعدنا على صقل مهاراتنا مثل عزف البيانو و ركوب الدراجات.
والمعلومات المتوفرة عن النوم حاليا، هي حديثة العهد وحصل عليها العلماء من خلال استخدام تقنية تقليدية هي تخطيط كهربية الدماغ “eeg” تقدم صورا للأمواج الكهربية الدماغية، إلى جانب تقنيات تصوير أكثر تطورا وأساليب تخطيط عصبي التي توفر صورا مفصلة للدماغ النائم ونشاطاته خلال فترة الاستراحة على مستوى الخلية العصبية الواحدة.
ويقول الدكتور جيليو تونوني، خبير العلوم العصبية والنفسية في جامعة ويسكونسين في ماديسون: “أصبح لدينا فجأة افتراضات يمكن أن تفسر أشياء كثيرة، ولكن ما باستطاعة أحد أن يجزم صواب أو خطأ هذه النظريات. بيد أن الوضع تغير عما كان عليه قبل بضع سنوات عندما كانت الصورة غامضة تماما في مرحلة زمنية معنونة بتساؤل هو: من يدري؟ يمكن أن يكون النوم أي شيء”.
وعليه، في ظل غياب نظرية جيدة عن دور النوم، ركز العلماء على المعلومات المتوفرة لديهم لعلاج الجوانب التي يمكن ان تلعب دورا في النوم، مثل التوتر ومتلازمة الساق المتحركة وانقطاع النفس النومي. واكتشف العلماء أن دورة النوم لدى جميع الثدييات، باستثناء الدلافين والحيتان، تنقسم إلى مرحلتين تسمى الأولى نوم حركة العين السريعة والثانية وتسمى الثانية ببساطة نوم غير الحركة السريعة للعين. وتستغرق هذه الدورة لدى الإنسان 90 دقيقة. ومع اقتراب الفجر تزداد فترة نوم الحركة السريعة وتنخفض فترة نوم غير الحركة السريعة.
ولو ألقينا نظرة على صور التخطيط الدماغي لأشخاص خلال نوم الحركة السريعة لوجدنا ان نشاط الدماغ مرتفع ولو أيقظت هؤلاء الأشخاص خلال تلك المرحلة لقالوا لك إنهم كانوا يحلمون. ويقول الخبراء إن الحلم خلال هذه الفترة يتكون من صورة أو صورتين بسيطتين، ولكن رغم الميثولوجيا التي تحيط بالأحلام، غير أن العلماء الذين أجروا دراسات حولها لم يحالفهم الحظ بالتوصل إلى نتائج ثابتة. والرأي المجمع عليه الآن يقول إن الأحلام ليست سوى عملية تكرير عشوائية لبقايا وشظايا أحداث اليوم السابق.
وأما صور النشاط الكهربي للدماغ التي أخذت أثناء نوم غير الحركة السريعة للعين، فقد كشفت عن وجود أربع مراحل مختلفة تتدرج من النوم الخفيف إلى العميق. وتتسم المرحلتان الثالثة والرابعة من نوم غير الحركة السريعة للعين، بأمواج كهربية منخفضة التردد، مما دفع العلماء إلى تسمية هذه الظاهرة “نوم الموجة البطيئة”. والمثير في الأمر أن البشر يمضون وقتا أطول في نوم الموجة البطيئة خلال الساعات الثلاث الأولى من الليل مقارنة بالفترة التي تسبق الاستيقاظ. والأطفال هم أسياد هذا النوع من النوم مما يفسر نومهم العميق وعدم استيقاظهم عندما نحملهم وهم نيام من السيارة إلى السرير على سبيل المثال. وفي المقابل تنخفض مدة نوم الموجة البطيئة بشكل مطرد لدى البالغين مع التقدم في السن، وقد يكون هذا هو السبب في استيقاظهم عدة مرات أحيانا أثناء الليل.
وتركز اهتمام الباحثين على مدى سنوات، على نوم الحركة السريعة للعين لأنه، على ما يبدو أكثر إثارة بما فيه من أحلام، ولكنهم كانوا يواجهون دائما بحائط مسدود.
وشهد عقد التسعينات حدثين مهمين ساهما في إحياء الأبحاث والدراسات حول الوظيفة الرئيسية للنوم. ففي عام ،1994 أشارت إحدى الدراسات إلى أن الباحثين كانوا يدرسون النوع الخاطئ من عمليات معالجة الذاكرة في الوقت الذي شهدت فيه تقنيات دراسة الدماغ النائم تطورات كبيرة. واكتشف الباحثون أن قدرة الشخص على إدراك نماذج معينة على شاشة الكمبيوتر مرتبطة مباشرة بالقسط الذي يناله من نوم الحركة السريعة للعين. وتعتمد مثل هذه المهارات على ما يسمى ب “الذاكرة الإجرائية” التي تلعب دورا رئيسيا في إنجاز أي مهمة تتطلب تكرارا وممارسة. واستحضار حقيقة مثل تاريخ إحدى معارك الحرب العالمية الثانية على سبيل المثال، هو مثال على ما يعرف باسم “الذاكرة التصريحية” وهي إحدى الإمكانات التي على ما يبدو، لا تتأثر بنوم الحركة السريعة للعين. ويقول روبرت ستيكجولد، خبير العلوم الادراكية في كلية هارفرد الطبية: “ما زالت معلوماتنا عن الذاكرة ضحلة جدا”.
بيد أن الحال قد تغير إلى حد ما عندما حدد العلماء نوع الذاكرة التي يجب أن يجروا دراسة عليها. فعلى مدى العامين الماضيين، أجرى ستيكجلد بالتعاون مع فريق من العلماء دراسة على تأثيرات النوم على الذاكرة الإجرائية الخاصة بالمهارات الحركية. وطلب العلماء من مجموعة من المتطوعين أن يطبعوا سلسلة من الأرقام وتكرار ذلك مرارا لكي يحققوا أعلى سرعة. وتبين للعلماء أن الأشخاص الذي تعلموا ذلك خلال المساء وأخذوا قسطا جيدا من النوم كانوا أسرع بنسبة تراوحت بين 15و 20% وأدق بنسبة تراوحت بين 30 و40% من هؤلاء الذين مارسوا ذلك في الصباح وأخذوا قسطا من الراحة بعد 12 ساعة. وأكثر ما أدهش العلماء هو أن الذين شهدوا تحسنا كبيرا هم الذين أمضوا معظم الوقت في المرحلة الثانية من نوم غير الحركة السريعة للعين.
وفي دراسة نشرها جان بورن وزملاؤه في جامعة لوبيك الألمانية، طلبوا فيها من 106 أشخاص تحويل سلسلة من الأرقام إلى مجموعة أرقام أخرى مختلفة باستخدام معادلة حسابية مملة. وكانت هناك حيلة بسيطة يمكن أن تختصر زمن العمليات الحسابية. وتبين أن النوم العميق بين جلسات التدريب، استطاع أن يرفع احتمال كشف الحيلة بنسبة تتراوح بين 23 إلى 59%. وبكلام آخر، قد لا يكون النوم ضرورة مطلقة للتغلب على الصعوبة الرياضية ولكنه بلا شك يساعد في ذلك كثيرا.
وهنا يطرح السؤال التالي نفسه: هل يمكن للتقنيات الجديدة التي تتيح للباحثين دراسة النوم على المستوى الجزيئي؟ لقد تمكن خبراء العلوم منذ سنوات من تسجيل انطلاق إشارة الخلية العصبية باستخدام أقطاب كهربائية تم زرعها في أدمغة حيوانات الاختبار، ولكنهم لم يتمكنوا سوى من فترة قصيرة من تطوير أقطاب صغيرة وأجهزة كمبيوتر قوية قادرة على تسجيل نشاط مجموعة من الخلايا العصبية بشكل مباشر. والهدف من ذلك هو مراقبة تغير نماذج نشاط الخلايا العصبية أثناء النوم. ويقول بروس ماكنوتون، خبير العلوم النفسية والفيزيولوجية في جامعة أريزونا: “كان تسجيل نشاط 500 خلية عصبية يستغرق أياما، وهذه كمية ليست كبيرة إذا ما عرفنا أن الدماغ يتكون من 125 مليون خلية عصبية”. ومع ذلك كان ذلك الرقم كافيا ليدفعه إلى إجراء دراسات حول الموضوع.
وأظهرت تسجيلات ماكنوتون أن نفس الأعصاب التي تنشط خلال النهار، تنشط خلال نوم الحركة السريعة للعين. ويقول إن ذلك يشير إلى أن “الدماغ في تلك المرحلة يراجع بيانات الأحداث الأخيرة ويحولها إلى روابط عصبية. والمثير في الأمر هو أن هذه العملية لا تحدث خلال النوم فقط، بل أيضا أثناء فترات الراحة خلال اليوم”.
ووفرت التقنيات الأكثر تطورا بعدا آخر لما يمكن أن يحدث خلال نوم الموجة البطيئة. ففي دراسة نشرتها مجلة “نيتشر” في يوليو الماضي، أشار تونوني وزملاؤه في جامعة ويسكونسين، إلى أن الجزء من الدماغ الذي يكون مشغولا في تعلم مهارة جديدة أثناء اليقظة، يحتاج إلى مدة أطول من نوم الموجة البطيئة من أجل تعزيز أدائه. ويتوقع تونيني أنه بدلا من تعزيز الروابط العصبية المسؤولة عن أداء مهمة محددة، كما بدا في التجربة على فئران خلال النهار أو أثناء نوم الحركة السريعة، يعمل نوم الموجة البطيئة على إضعاف الروابط بين الأعصاب. وأوضح قائلا: “يستهلك الدماغ بشكل طبيعي 20% من طاقة الجسم ومعظم تلك الطاقة يستهلك في المحافظة على نقاط الاشتباك العصبي بين العصبونات. وعليه، كلما تعلمت أكثر كلما زاد عدد نقاط الاشتباك العصبي. و لذلك إذا كانت نقاط الاشتباك العصبية قوية مع نهاية اليوم، فإن تكلفة تشغيل الدماغ ستكون أكبر، وربما يحتاج ذلك إلى 20% أخرى”.
وبعد بضعة أيام، سوف تحتاج نقاط الاشتباك العصبي الجديدة إلى كمية طاقة أكبر لا يستطيع الجسم توفيرها. وعليه، لا بد من إضعاف بعض تلك الروابط العصبية، وهو الأمر الذي ربما يحدث خلال نوم الموجة البطيئة على أفضل تقدير.
ولا يزال هذا التفسير نظرياً حتى الآن، ولكن تونوني يقول إن لديه الدليل الذي يثبت صحته، ويقول: “تنشط العصبونات لمدة نصف ثانية وتخمد في النصف التالي من الثانية خلال نوم الموجة البسيطة. ولأسباب كهربائية بيولوجية، تبين أن هذا التناوب يتيح للدماغ خفض قوة الروابط العصبية بين العصبونات ويجعلها هذه الأخيرة أكثر مرونة وأكثر كفاءة وربما يسمح بالتخلص من الروابط الأكثر ضعفا الأمر الذي يفسح المجال للدماغ كي يتعلم أشياء جديدة في الصباح التالي”.
ويقول تيري سيجنوفيسكي: “إن الخلود إلى النوم يشبه مغادرتك للمنزل مفسحا المجال للعمال كي يقوموا بتجديده، لأنك لا تريد أن تعيش في بيت تغمره الفوضى”. وربما يحتاج الدماغ إلى ترميم نفسه، حيث يقول الدكتور جريجوري بيلينكي في جماعة ولاية واشنطن: “لا شك في أن معظمنا خلد إلى النوم مرة وهو يفكر في حل لمشكلة معينة، ثم استيقظ في اليوم التالي ليجد الحل ماثلا أمامه”.
والدماغ شأنه كبقية الجسم، يعمل بالجلوكوز. فقد أظهر بيلينكي وزملاؤه باستخدام تقنيات التصوير الضوئي للدماغ، أن قدرة الدماغ على استخدام الجلوكوز تنخفض بشكل دراماتيكي بعد 24 ساعة من الاستيقاظ، مما يشير إلى انخفاض في نشاط دماغ رغم وجود كمية كافية من الجلوكوز. والانخفاض الأكبر يحدث في مناطق القشرة الدماغية المسؤولة عن التوقع والتوافق بين المشاعر والأسباب. بيد أن هذا الانخفاض يستقر بعد مضي 24 ساعة بخلاف الأداء التي يستمر في التراجع ولا أحد يعرف السبب الذي يكمن وراء ذلك.
وبالإضافة إلى إعادة تزويد الدماغ بالطاقة، يبدو أن النوم يعمل أيضا على تخليصه من السموم. فالحيوانات التي تتسم بمعدل استقلاب عال مثل جرذان الحقول والخفافيش، تستهلك الكثير من السعرات الحرارية وتنتج كميات كبيرة من الجزيئات الضارة التي تسمى الشوارد السامة. ويقول جيروم سيجيل، خبير العلوم العصبية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “الدماغ أكثر الأعضاء عرضة لتأثيرات هذه الظاهرة لأن الخلايا العصبية لا تتجدد”. وعليه، من الممكن أن يعمل النوم على توفير فرصة للدماغ كي يتمكن من التعامل مع الكميات الكبيرة من الشوارد السامة.
وهناك دراسات عديدة حول النوم لا تمت بصلة إلى الدماغ. فقبل بضع سنوات وبعد أن تمكن الباحثون من عزل هرمون طبيعي أسموه “ليبتين” وهو الذي يقول للدماغ ان الجسم يمتلك كمية كافية من الأنسجة الدهنية، بدأت إيف فانكاوتر وزملاؤها في جامعة شيكاغو بالتساؤل عما إذا كان الحرمان من النوم أي علاقة بكمية الليبتين في الدم. واكتشف الخبراء بعد السماح ل 12 رجلا متطوعا بالنوم لمدة 4 ساعات يوميا على مدى بضعة أيام، أن مستوى الليبتين قد انخفض بشكل حاد، الأمر الذي أشار إلى الدماغ بأن هناك حاجة إلى عدد كبير من السعرات الحرارية. فهل يؤدي الخلل في التوازن الهرموني إلى زيادة الوزن؟ ربما. فقد توصل باحثون في جامعة ويسكونسين إلى نتائج مشابهة عبر دراسة شملت 1000 متطوع. وفي المقابل، هل زيادة الوزن تؤثر على مستوى جودة النوم؟ وتضيف فانكاوتر “النوم لا يفيد الدماغ فقط بل هو ضروري لبقية الجسم أيضا”. ورغم كل هذه النظريات والطروحات والملاحظات، يعترف الباحثون بأن أحدا لا يعرف على وجه الأكيد الدور الذي يلعبه النوم وطبيعة أهميته بالنسبة للدماغ والجسم بشكل عام، كما أنهم لا يعرفون كمية النوم التي تكفي ليستمر الجسم في العمل بشكل منتظم.
