تنفس هماهنگ‌کننده مغز برای تقویت حافظه در خواب

تنظیم تنفس و تقویت حافظه در خواب

مطالعه‌ای جدید از دانشگاه نورث‌وسترن نشان می‌دهد که همان‌طور که یک رهبر ارکستر سازهای مختلف را هماهنگ می‌کند تا سمفونی‌ای را تولید کند، تنفس نیز امواج مغزی هیپوکامپ را در حین خواب هماهنگ می‌کند تا حافظه را تقویت کند. این اولین بار است که ریتم‌های تنفسی در خواب به این امواج مغزی هیپوکامپ – که به آن‌ها امواج کند، اسپینل‌ها و ریپل‌ها گفته می‌شود – در انسان‌ها مرتبط شده است. دانشمندان می‌دانستند که این امواج با حافظه مرتبط هستند، اما عامل اصلی آن‌ها ناشناخته بود.

کریستینا زلانو، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد نورولوژی در دانشکده پزشکی فاینبرگ دانشگاه نورث‌وسترن، گفت: “برای تقویت حافظه، سه نوع خاص از نوسانات عصبی در هیپوکامپ در حین خواب ظاهر و هماهنگ می‌شوند، اما تصور می‌شد که این نوسانات به‌طور تصادفی و در زمان‌های مختلف بروز می‌کنند.” او افزود: “ما کشف کردیم که این نوسانات توسط ریتم‌های تنفسی هماهنگ می‌شوند.”

دانشمندان دانشگاه نورث‌وسترن دریافتند که نوسانات هیپوکامپ در نقاط خاصی از چرخه تنفسی رخ می‌دهند، که نشان می‌دهد تنفس یک ریتم حیاتی برای تثبیت صحیح حافظه در خواب است. اندرو شیرف، نویسنده همکار و دانشجوی فوق‌دکتری در آزمایشگاه زلانو، گفت: “تثبیت حافظه به هماهنگی امواج مغزی در خواب وابسته است و ما نشان می‌دهیم که این فرآیند به‌طور دقیق با تنفس زمان‌بندی می‌شود.”

این مطالعه قرار است در تاریخ ۱۶ دسامبر در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شود. یافته‌های این تحقیق پیامدهای مهمی برای اختلالات تنفسی در خواب – مانند آپنه خواب – دارند که با تثبیت ضعیف حافظه مرتبط است. ما همه تجربه کرده‌ایم که بعد از یک شب خواب خوب، حافظه‌مان بهتر می‌شود.

نقش خواب در تقویت حافظه

این موضوع از زمان روم باستان مورد توجه قرار گرفته است، زمانی که دانشمند «کویینتیلیون» درباره «واقعیت جالبی» نوشت که «فاصله یک شبانه‌روز می‌تواند به‌طور قابل توجهی قدرت حافظه را افزایش دهد». نویسندگان این مطالعه اظهار کردند که او در حال توصیف آنچه اکنون به آن «تقویت حافظه» می‌گوییم، بود؛ فرآیندی که با هماهنگی دقیق امواج مختلف مغزی در هیپوکامپ انجام می‌شود.

شریف گفت: «وقتی خواب هستید، مغز شما به‌طور فعال تجربیات روز را دوباره پخش می‌کند.» وی به تازگی از یک کنفرانس در رِیکیاویک ایسلند بازگشته بود، جایی که باید با یک شهر جدید آشنا می‌شد. او ادامه داد: «هیپوکامپوس نقش مهمی در ایجاد نقشه‌ای از یک منطقه جدید ایفا می‌کند. من بیدار می‌شدم و احساس می‌کردم که نمای بهتری از شهر اطرافم دارم. این امر با نوساناتی که در طول خواب من رخ می‌داد، تسهیل می‌شد و ما دریافتیم که این نوسانات با تنفس هماهنگ هستند.»

شریف گفت: «این مطالعه نشان می‌دهد افرادی که در طول خواب دچار اختلال تنفسی هستند، باید برای آن درمان دریافت کنند. وقتی خواب کافی ندارید، مغز شما آسیب می‌بیند، شناخت شما تحت تأثیر قرار می‌گیرد و احساس گیجی می‌کنید. همچنین می‌دانیم که اختلالات تنفسی در خواب با سکته مغزی، زوال عقل و اختلالات نورودژنراتیو مانند بیماری آلزایمر مرتبط است.»

شریف افزود: «اگر به تنفس کسی گوش دهید، ممکن است بتوانید تشخیص دهید که آیا او خواب است یا نه، زیرا تنفس در خواب به‌طور متفاوتی تنظیم می‌شود. یکی از دلایل این امر ممکن است این باشد که تنفس در حال انجام یک کار دقیق است: هماهنگ‌سازی امواج مغزی مرتبط با حافظه.

دیگر نویسندگان این مطالعه از دانشگاه نورث‌وسترن شامل «گوانگیو ژو»، «جاستین مورتنگالر»، «کریستوفر سیر»، «کاترینا ک. هاونر»، «محمود امیدبیگی»، «جاشوا روزنوف»، «استفان شوله» و «گرگوری لین» هستند.