دانش - خواب با يك چشم باز

واضح آرشیو وب فارسی:ايرنا: دانش - خواب با يك چشم باز

دانش - خواب با يك چشم باز

كارل زيمر/ ترجمه كاوه فيض‌اللهي:يك ماه پيش، پرنده‌اي به نام گيلانشاه حنايي از آلاسكا به طرف جنوب پرواز كرد. روز بعد، بر فراز اقيانوس آرام هنوز در راهي كه پيش گرفته بود بال مي‌زد. يك خلبان هواپيما پس از 24 ساعت پرواز به سختي مي‌تواند باز هم بيدار بماند (اداره هواپيمايي فدرال بيش از 8 ساعت به خلبان‌ها اجازه پرواز بي‌وقفه نمي‌دهد). اما گيلانشاه يك هفته ديگر همچنان پرواز مي‌كرد. با گذشت هشت روز و طي 11500 كيلومتر مسافت، در نيوزيلند فرود آمد و ركوردي براي پرواز بي‌وقفه به جا گذاشت. روت بنكا (R.Benca) از دانشگاه ويسكانسين مي‌گويد: «اگر آنها اين همه وقت يكسره پرواز مي‌كنند، از كجا وقتي براي خوابيدن پيدا مي‌كنند.» خواب پرندگان به قدري اسرار‌آميز است كه دانشمندان هنوز در مورد آن به چندين پاسخ مي‌انديشند كه همگي جالب توجه‌اند. شايد گيلانشاه كاري كرده كه در تمام طول سفر بيدار بماند. شايد هم مي‌تواند حين پرواز چرت بزند. يا آنطور كه دكتر بنكا و دانشمندان ديگر گمان مي‌كنند، شايد مغزش در وضعيت عجيب نيمه‌برزخي (semi limbo) به سر مي‌برده كه آنها از آن سر در نمي‌آورند. مغز پرندگان الگوهايي از فعاليت الكتريكي توليد مي‌كند كه شباهت خيره‌كننده‌اي به مغز انسان در طول خواب دارند، شباهتي قابل توجه از آن رو كه پرندگان و مغزشان 300 ميليون سال است كه در مسير تكاملي جداگانه‌اي از پستانداران پيش مي‌روند، اما تا به اينجا كه شبيه هم از كار درآمده‌اند. مقدار خواب مورد نياز پرندگان در طول سال مي‌تواند به شدت تغيير كند. پرندگان ممكن است بتوانند بخش‌هايي از مغزشان را به خواب فرو برند در حالي‌كه بخش‌هاي ديگر را بيدار نگه مي‌دارند. ممكن است بتوانند خود را با خواب در طول چند دقيقه، يا حتي چند ثانيه تطبيق دهند. دانشمندان اميدوارند با كشف اسرار خواب پرندگان، به برخي قوانين عام در مورد خواب پي ببرند. پرندگان نيز مانند انسان، هر روز قدري مي‌خوابند. براي مثال، كبوترها تمام شب را مي‌خوابند و در طول روز نيز چندبار چرت مي‌زنند. دانشمندان از مدت‌ها پيش در اين فكر بودند كه چرا پرندگان و پستانداران بايد اين همه بخوابند. حتي بعضي پژوهشگران گفته‌اند كه خواب چيزي است كه جانوران وقتي هيچ كار ديگري در برنامه ندارند، انجام مي‌دهند.

اما بسياري از كارشناسان خواب با اين نظر مخالفند. خواب به طريقي براي سلامتي انسان ضروري است. اين امكان وجود دارد كه بعضي انواع خواب از اهميت ويژه‌اي برخوردار باشند. انسان در طول خواب شبانه از مراحل مختلفي مي‌گذرد. در يكي از اين مراحل، چشم‌ها پشت پلك‌هاي بسته به سرعت حركت مي‌كنند و مغز پيام‌هايي الكتريكي توليد مي‌كند كه الگوي آنها بسيار شبيه يك مغز بيدار است. در اين مرحله به اصطلاح خواب REM (حركات سريع چشم) است كه مردم رويا مي‌بينند. اما در بخش‌هاي ديگر خواب، بسياري از سلول‌هاي عصبي سيگنال‌هايي الكتريكي با ريتمي تقريبا يكنواخت توليد مي‌كنند. از اين گذشته سلول‌هاي عصبي نسبت به خواب REM خيلي كندتر و بين 40 تا 400بار در ثانيه مي‌زنند. اين خواب بدون رويا چنان عميق است كه به زحمت مي‌توان كسي را از آن بيدار كرد.
چندين آزمايش نشان مي‌دهند كه مخصوصا خواب كندموج در تندرستي انسان نقشي حياتي دارد. وقتي نورون‌ها در هماهنگي با يكديگر مي‌زنند، ارتباط‌هايشان تغيير مي‌كند و خاطراتي كه روز گذشته شكل گرفته را تحكيم مي‌كنند. يكي از نشانه‌هاي اهميت خواب كندموج آن است كه اگر كسي به قدر كافي از آن برخوردار نشود، در نخستين فرصتي كه دست دهد با توليد امواج قوي‌تر به جبران آن مي‌پردازد. دكتر بنكا مي‌گويد: «اگر تمام شب بيدار مانده باشيد، شب بعد امواج كندتان بسيار بزرگ‌تر خواهند شد.» پستانداران ديگر نيز خواب REM و خواب كندموج را تجربه مي‌كنند كه نشان مي‌دهد الگوهاي خواب انسان مانند در ارتباط تاريخ پستانداران وجود داشت. اما خارج از پستانداران، دانشمندان دريافتن الگوهاي خواب انسان مانند با دشواري‌هاي زيادي روبه‌رو هستند. چنين الگوهايي تاكنون فقط در پرندگان ديده شده است. اين واقعيت كه نزديك‌ترين خويشاوندان پرندگان، همچون تمساحان و لاك‌پشت‌ها، فاقد خواب REM و خواب كندموج از نوعي كه ما داريم هستند، حاكي از آن است كه در پرندگان يا نياكان دايناسوري‌شان، خواب انسان مانند به‌طور مستقل تكامل يافته است.
اين تكامل موازي به دانشمندان فرصت داده است فرضيه ضروري بودن خواب كندموج را بيازمايند. به گفته دكتر بنكا «اگر خواب كندموج يكي از اجزاي سازنده بنيادي خواب باشد، اين فرض هم بايد در مورد پرندگان درست باشد و هم در مورد پستانداران.» نيلز راتنبورگ (N.Rattenborg) از انستيتو پرنده‌شناسي ماكس پلانك در آلمان، با محروم كردن كبوترها از خواب كندموج اين فرضيه را آزمود. او مي‌گويد: «نگذاشتيم كبوترها چرت روزانه‌شان را بزنند. تنها كاري كه كرديم آن بود كه روي قفس‌شان بزنيم يا كف قفس‌شان را تكان دهيم يا پيش از خاموش كردن چراغ‌ها چيزهايي در اختيارشان بگذاريم كه هشت ساعت با آنها بازي كنند.»
پس از خاموشي چراغ‌ها، امواج كند كبوترها 27 درصد قوي‌تر از شب‌هايي بود كه روز بدون مزاحمتي را سپري كرده بودند. به گفته دكتر راتنبورگ «آنچه ما يافتيم آن بود كه واكنشي كه آنها نشان دادند در عمل بسيار شبيه واكنشي است كه در پستانداران مشاهده مي‌شود. در پرنده بودن و پستاندار بودن چيز مشتركي هست كه به اين جور خوابيدن مي‌انجامد.» دكتر راتنبورگ معتقد است پرندگان و پستانداران از آن رو داراي انواع مشابهي از خواب هستند كه نسبت به مهره‌داران ديگر به نسبت جثه‌شان مغزهاي بزرگ‌تر و پيچيده‌تري دارند. در پستانداران بخش اعظم اين توسعه در قسمت جلويي مغز، يعني در قشر جديد مخ (neocortex)، روي داده است. قشر جديد مخ پستانداران را قادر به تصميم‌گيري و يادگيري پيچيده و انعطاف‌پذير ساخت.
دانشمندان تنها در سال‌هاي اخير پي برده‌اند كه پرندگان در مغزشان داراي منطقه‌اي شبيه به قشر جديد مخ در پستانداران هستند. اين منطقه كه پاليوم (pallium) ناميده مي‌شود، از همان تجمعي از سلول‌هاي جنيني به وجود مي‌آيد كه در پستانداران قشر جديد مخ را مي‌سازند. پاليوم از توده‌هايي از سلول‌هاي عصبي ساخته مي شود در حالي‌كه قشر جديد مخ به صورت لايه‌لايه سازمان مي‌يابد. با وجود تمام اين تفاوت‌ها، پاليوم نيز به پرندگان امكان مي‌دهد بسياري از كارهاي فكري چشمگير را انجام دهند. بعضي از پرندگان مي‌توانند هزاران موقعيتي را كه در آنها غذا پنهان كرده‌اند به ياد آورند. پرندگان ديگر براي به دست آوردن غذا ابزارهايي مانند چوب‌دستي مي‌سازند. خيلي از پرندگان نيز هستند كه مي‌توانند آوازهاي بسياري را ياد بگيرند. كبوترها مي‌توانند ياد بگيرند چگونه نقاشي‌هاي كوبيستي را از امپرسيونيستي تشخيص دهند.
دكتر راتنبورگ بر اين باور است كه مغزهاي بزرگ و قدرتمند براي آنكه درست كار كنند، به همان نوع خواب كندموج نياز دارند، خواه اين مغزها در سر پرندگان باشند يا در سر پستانداران. او مي‌گويد: «اگر پرندگان را در اختيار نداشتيم ممكن بود كسي بگويد، خب، وجود قشر جديد مخ صددرصد لازم است. اما ما اينجا پرندگاني داريم كه همان كار را انجام مي‌دهند. پس بدون ترديد، چيزي كه لازم است داشتن قشر جديد مخ نيست.» اگرچه شباهت‌هاي ميان خواب در پرندگان وانسان قابل توجه است، اما تفاوت‌هاي چشمگيري نيز با هم دارند. يك دوره خواب كندموج در انسان ممكن است چند ساعت طول بكشد. در پرندگان يك دوره عادي ممكن است فقط چند دقيقه يا حتي چند ثانيه طول بكشد. به گفته دكتر بنكا «من و شما نمي‌توانيم در دوره‌هاي 10 ثانيه‌اي بخوابيم.»
دكتر راتنبورگ دريافته است كه پرندگان علاوه بر اين مي‌توانند وقتي يك طرف مغزشان خواب است، طرف ديگر را بيدار نگه دارند. به نظر او وقتي يك نيمه مي‌خوابد، نيمه بيدار مي‌تواند مراقب شكارچيان باشد. اما دكتر بنكا مي‌انديشد پرندگان ممكن است حتي بتوانند بخش‌هاي كوچك‌تري از مغزشان را به خواب فرو برند يا بيدار نگه دارند. او مي‌گويد: «شايد ما بايد اين فكر را كنار بگذاريم كه خواب چيزي است كه براي دقايق بسيار زياد بايد آن را انجام داد و اگر تمام مغز كاري كه شبيه خواب باشد را انجام ندهد، آنگاه خواب اتفاق نمي‌افتد. به نظر من مغز آنها دارد كار ديگري انجام مي‌دهد.»
برداشت دكتر بنكا تا حدودي ناشي از مشكلات او در بيدار نگه داشتن پرندگان است. او با همكاري دكتر راتنبورگ و همكاران ديگر، سعي كرد كبوترها را از خواب محروم كند. اين پژوهشگران كبوترها را روي سكويي دايره‌اي بالاي يك مخزن آب گذاشتند. هرگاه مغز كبوترها به مدت چهار ثانيه يا بيشتر امواج كند توليد مي‌كرد، سكو به آرامي مي‌چرخيد و به اين ترتيب آنها ناگزير مي‌شدند راه بروند. محروميت از خواب در انسان و پستانداران ديگر، سرانجام موجب كاهش وزن، گرسنگي و نشانه‌هاي ديگر مي‌شود. حتي مي‌تواند منجر به بيماري‌هاي جدي شود. اما همانطور كه دكتر بنكا و همكارانش در مقاله‌اي كه قرار است در ژورنال «فيزيولوژي و رفتار» چاپ شود گزارش خواهند كرد، كبوترها هيچ‌كدام از اين تغييرات را نشان ندادند. از قرار معلوم يك توانايي در پرندگان تكامل يافته است كه بسياري از انسان‌ها حسرتش را مي‌خورند. دكتر بنكا مي‌گويد: «ما توانستيم كبوترها را چندين هفته از خواب محروم كنيم و به نظر مي‌رسيد باز هم اوضاع‌شان خوب بود.»
New york Times, Oct.23,2007
يکشنبه 9 تير 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: ايرنا]

[مشاهده در: www.irna.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 651]