مراحل خواب: چگونه هورمون های مغز خواب شما را کنترل می کنند؟

خواب، حالتی از کاهش پاسخ‌دهی به محرک‌ها و فعالیت کمتر است که به راحتی قابل برگشت است. اگرچه در طول خواب هوشیار نیستیم، اما این فعالیت نقش حیاتی در بازیابی قوای بدن، صرفه‌جویی در انرژی و شکل‌گیری خاطرات ایفا می‌کند. خواب از چهار مرحله تشکیل شده است که در دو دسته‌بندی اصلی قرار می‌گیرند: حرکت سریع چشم (REM) و خواب غیر REM. خواب غیر REM خود به سه مرحله تقسیم می‌شود. تمام این مراحل در طول چرخه خواب تکرار شده و هر کدام وظایف مهمی را بر عهده دارند.

نکات کلیدی درباره مراحل خواب

• خواب شامل چهار مرحله (N1، N2، N3 و REM) در دو دسته‌بندی (خواب غیر REM و REM) است.
• هیپوتالاموس با تنظیم ریتم شبانه‌روزی و هم‌ایستایی خواب، نیروی محرکه اصلی برای بیداری و خواب است.
• خواب غیر REM یک پیشرفت از سبک‌ترین به عمیق‌ترین مرحله خواب است که با کاهش ضربان قلب، فشار خون، سرعت تنفس و فعالیت عضلانی همراه است.
• خواب REM مرحله‌ای فعال‌تر از خواب است که با رویا دیدن و فعالیت سریع‌تر امواج مغزی مرتبط است.
• راهکارهایی برای بهبود کیفیت خواب شامل تنظیم یک برنامه منظم، اجتناب از فعالیت‌های تحریک‌کننده نزدیک به زمان خواب، انجام تکنیک‌های آرامش‌بخش قبل از خواب و ورزش منظم در طول روز است.

مغز شما در هنگام خواب چگونه کار می‌کند؟

خواب و بیداری تحت تأثیر بخش‌های مختلفی از مغز قرار دارند. تالاموس، هیپوتالاموس، مغز جلویی پایه، غده پینه آل و بخش‌هایی از ساقه مغز از جمله این نواحی هستند. زمان خوابیدن هر فرد، حاصل تعامل ریتم شبانه‌روزی بدن و هم‌ایستایی خواب است. ریتم شبانه‌روزی مانند یک ساعت داخلی عمل می‌کند و توسط سلول‌های نوسان‌ساز شبانه‌روزی در هسته سوپراکیاسماتیک هیپوتالاموس کنترل می‌شود. این ریتم تقریباً با یک چرخه ۲۴ ساعته مطابقت دارد، اگرچه نور و دمای خارجی بر آن تأثیر می‌گذارند. هم‌ایستایی خواب، یا همان تمایل به خواب، طول مدت بیداری و شدت خواب را تعیین می‌کند. اگرچه مکانیسم دقیق کنترل‌کننده این تمایل هنوز به خوبی درک نشده است، اما تصور می‌شود که با آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی GABA و آدنوزین از مغز جلویی پایه و نواحی اطراف آن مرتبط باشد.

اگرچه تالاموس، مغز جلویی پایه و ساقه مغز از طریق آزادسازی هورمون‌های محرک، بیداری را تقویت می‌کنند، اما هیپوتالاموس به طور خاص با هورمون‌هایی مانند گلوتامات، هیستامین و اورکسین، حالت بیداری را هدایت می‌کند. با این حال، با نزدیک شدن به زمان خواب بر اساس ریتم شبانه‌روزی و تمایل به خواب، این سیگنال‌های هیپوتالاموس کاهش می‌یابد تا امکان شروع خواب فراهم شود. سیستم عصبی خودکار مرکزی و غده پینه آل نیز تحت تأثیر تمایل به خواب قرار می‌گیرند تا به طور مناسب بر سیستم عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک برای تغییراتی که در عملکردهای بدن در مراحل خواب دیده می‌شود، تأثیر بگذارند.

خواب غیر REM (NREM)

خواب غیر REM (NREM) آغازگر چرخه خواب است و بر اساس عملکردهای بدن و فعالیت امواج مغزی به سه مرحله تقسیم می‌شود. این مراحل بر اساس ترتیب وقوع، N1، N2 و N3 نامیده می‌شوند. این مراحل خواب عمیق نقش مهمی در سلامت و بهبود کیفیت زندگی دارند.

مرحله N1 خواب

این مرحله، اولین و سبک‌ترین مرحله خواب است. N1 تنها تا 10 دقیقه طول می‌کشد و بیدار کردن فرد در این مرحله بسیار آسان است. در طول این دوره، بدن با کاهش ضربان قلب، فشار خون، حرکات چشم و سرعت تنفس شروع به آرام شدن می‌کند. فعالیت عضلانی نیز کاهش می‌یابد، اما اغلب پرش‌های عضلانی قابل مشاهده است. اگر فعالیت مغز با استفاده از الکتروانسفالوگرام (EEG) اندازه‌گیری شود، الگو کاهش امواج آلفا، الگوهای ریتمیکی که معمولاً در حالت بیداری دیده می‌شوند، و همچنین امواج با ولتاژ پایین‌تر را نشان می‌دهد.

مرحله N2 خواب

این مرحله دوم خواب، با کاهش بیشتر ضربان قلب، فشار خون، سرعت تنفس و فعالیت عضلانی، آرامش بدن را ادامه می‌دهد. با این حال، حرکات چشم در این مرحله متوقف شده‌اند. به منظور کاهش بیشتر نیازهای انرژی، دمای بدن نیز حدود 0.5 تا 1 درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد. یک EEG که در طول این مرحله انجام می‌شود، اغلب امواج K، یا امواج بلند و با ولتاژ بالا که تا 1 ثانیه طول می‌کشند، و دوک‌های خواب، یا دوره‌هایی از ولتاژ پایین و سنبله‌های با فرکانس بالا، را به عنوان نشانه‌های مشخصه نشان می‌دهد. به طور کلی، این مرحله حدود 10 تا 25 دقیقه طول می‌کشد.

مرحله N3 خواب

مرحله N3، آخرین دوره خواب غیر REM، عمیق‌ترین مرحله خواب است و بیدار کردن فرد در این مرحله دشوارترین کار است. عملکردهای بدن در این مرحله به کندترین نقطه خود می‌رسند. فعالیت عضلانی همچنان کاهش می‌یابد، اما حرکات جزئی هنوز در این مرحله امکان پذیر است. EEG معمولی یک الگوی ولتاژ بالا، آهسته و نامنظم به نام امواج دلتا را نشان می‌دهد. N3 حدود 20 تا 40 دقیقه طول می‌کشد قبل از اینکه به مرحله خواب REM تبدیل شود.

خواب با حرکات سریع چشم (REM)

خواب REM با سایر مراحل خواب تفاوت دارد، زیرا در این مرحله مغز تقریباً به اندازه زمان بیداری یا حتی بیشتر فعال می‌شود. این افزایش فعالیت اغلب با رویاهای واضح و روشنی که در این مرحله رخ می‌دهند، همراه است. همانطور که از نامش پیداست، چشم‌ها در طول این دوره خواب به سرعت به طرفین حرکت می‌کنند. ضربان قلب، سرعت تنفس و فشار خون شروع به افزایش می‌کنند و به مقادیر زمان بیداری نزدیک می‌شوند. با این حال، فعالیت عضلات اندام‌ها به طور موقت فلج می‌شود.

الکتروانسفالوگرام (EEG) که در طول REM به دست می‌آید، الگوهای خواب با ولتاژ پایین و امواج سریع، برخی امواج آلفا و سنبله‌های پرش عضلانی مرتبط با حرکات سریع چشم منتقل شده را نشان می‌دهد. خواب REM طولانی‌ترین دوره چرخه خواب است و 70 تا 120 دقیقه طول می‌کشد. با پیشرفت مدت زمان خواب، چرخه خواب به گذراندن زمان بیشتری در خواب REM تمایل پیدا می‌کند. این ترکیب تکرار شونده خواب غیر REM و REM این فرضیه را مطرح می‌کند که استراحت جسمی و ذهنی بدن را افزایش داده و به شکل‌گیری حافظه کمک می‌کند. داشتن خواب کافی و با کیفیت در این مرحله می تواند تاثیر مثبتی بر تقویت حافظه و یادگیری داشته باشد.

چگونه عادات خود را برای خوابی سالم‌تر بهبود دهیم؟

مقدار خواب مورد نیاز در روز بسته به سن افراد متفاوت است و از 18 ساعت برای نوزادان، 9-10 ساعت برای کودکان مدرسه‌ای تا 7-9 ساعت برای بزرگسالان متغیر است. اگرچه خواب برای سلامتی و تندرستی ما اهمیت اساسی دارد، اما بیشتر افراد مقدار توصیه شده در هر شب را دریافت نمی‌کنند. یک مطالعه CDC در سال 2016 نشان داد که بیش از 33 درصد از بزرگسالان آمریکایی کمتر از 7 ساعت در شب می‌خوابند. کمبود خواب با افزایش خطر ابتلا به بیماری‌های مزمن مانند فشار خون بالا، دیابت، چاقی، بیماری‌های قلبی، سکته مغزی و بیماری‌های روانی مرتبط است.

به منظور بهبود عادات خواب خود، می‌توانید این نکات توصیه شده توسط NIH را دنبال کنید:

1. رعایت یک برنامه منظم: یک برنامه منظم برای زمان خواب روزانه خود داشته باشید. این مرحله به تنظیم ریتم شبانه‌روزی بدن شما کمک می‌کند و به خواب رفتن در یک زمان معین را آسان‌تر می‌کند.
2. اجتناب از فعالیت‌های تحریک‌کننده: از انجام فعالیت‌های تحریک‌کننده نزدیک به زمان خواب، از جمله فعالیت‌هایی که دارای نور و صداهای روشن هستند یا قرار گرفتن در معرض صفحه نمایش، خودداری کنید.
3. پرهیز از مصرف کافئین و الکل: به طور مشابه، اجتناب از مصرف نوشیدنی‌های کافئین دار یا الکلی نزدیک به زمان خواب به طور کلی توصیه می‌شود، زیرا این مواد هورمون‌هایی را افزایش می‌دهند که بدن را تحریک می‌کنند.
4. ورزش منظم: روزانه 20 تا 30 دقیقه ورزش کنید، اما حداقل چند ساعت قبل از زمان خواب، برای ترویج بیشتر الگوهای سالم ریتم شبانه‌روزی. این ورزش منظم به داشتن خواب عمیق و با کیفیت کمک می کند.