هماهنگی تنفس با ریتم مغز؛ 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 بیافریند، تنفس نیز امواج مغزی هیپوکامپ را در حین خواب هماهنگ کرده و به تقویت حافظه کمک می‌کند. این اولین باری 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 از قبل می‌دانستند که این امواج با حافظه در ارتباط هستند، اما عامل اصلی آن‌ها تاکنون ناشناخته بوده است.

کریستینا زلانو، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد نورولوژی در دانشکده پزشکی فاینبرگ دانشگاه نورث‌وسترن، گفت: «برای تقویت حافظه، سه نوسان عصبی خاص در هیپوکامپ در حین خواب به وجود می‌آیند و هماهنگ می‌شوند، اما تصور می‌شد که این نوسانات در زمان‌های تصادفی ظاهر و ناپدید می‌شوند.» او افزود: «ما کشف کردیم که این نوسانات توسط ریتم‌های تنفسی هماهنگ می‌شوند.»

دانشمندان دانشگاه نورث‌وسترن متوجه شدند 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 مسئول این مطالعه و دانشجوی فوق‌دکتری در آزمایشگاه زلانو، گفت: «تثبیت حافظه به هماهنگی امواج مغزی در حین خواب وابسته است و ما نشان می‌دهیم که این فرآیند به‌طور نزدیکی با تنفس زمان‌بندی می‌شود.»

این مطالعه قرار است در تاریخ ۱۶ دسامبر در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شود. یافته‌های این تحقیق پیامدهای مهمی برای اختلالات تنفسی در خواب، مانند آپنه خواب، که با تثبیت ضعیف حافظه مرتبط است، دارند. همه ما تجربه کرده‌ایم که پس از یک شب خواب بهتر، حافظه‌مان تقویت می‌شود.

نقش خواب در تقویت حافظه

این موضوع از زمان روم باستان مورد توجه بوده است، زمانی که دانشمند «کویتیلیون» درباره «واقعیت جالبی» نوشت که «فاصله یک شبانه‌روز به شدت قدرت حافظه را افزایش می‌دهد». نویسندگان این مطالعه اظهار داشتند که او در حال توصیف آنچه اکنون به آن «تقویت حافظه» می‌گوییم، بود؛ فرآیندی که با هماهنگی دقیق امواج مختلف مغزی در هیپوکامپ انجام می‌گیرد.

شریف گفت: «وقتی شما در خواب هستید، مغز شما به طور فعال تجربیات روز را دوباره پخش می‌کند.» او به تازگی از یک کنفرانس در رکیاویک ایسلند بازگشته بود، جایی که باید با یک شهر جدید آشنا می‌شد. او ادامه داد: «هیپوکامپ نقش عمده‌ای در شکل‌گیری نقشه‌ای از یک منطقه جدید ایفا می‌کند. من بیدار می‌شدم و احساس می‌کردم که نمای بهتری از شهر اطرافم دارم. این موضوع به واسطه نوساناتی که در طول خوابم رخ می‌داد، تسهیل می‌شد و ما متوجه شدیم این نوسانات با تنفس هماهنگ است.»

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

شریف توضیح داد: «اگر به کسی که در خواب است گوش دهید، ممکن است بتوانید تشخیص دهید که او خواب است، زیرا تنفس در خواب به طور متفاوتی تنظیم می‌شود. یکی از دلایل این موضوع ممکن است این باشد که تنفس در حال انجام یک وظیفه دقیق است: هماهنگ‌سازی امواج مغزی که به حافظه مربوط می‌شوند.»

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