مغز چگونه کار می کند. قسمت 1. خواب برای چیست؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

مغز چگونه کار می کند. قسمت 2. مغز و الکل

اما، جالب اینجاست که چیزهای خیلی مهمی در مورد آن دسته از فرآیندهایی که در واقع در مغز و سیستم عصبی انسان اتفاق می‌افتد، به ما گفته نشد، که برای درک اینکه چه کاری و چرا انجام می‌دهیم، از جمله در فرآیند یادگیری و تمرین‌های مختلف، بسیار مهم هستند.

امیدوارم اگر کمی برای مطالعه این مقاله وقت بگذارید، به شما کمک کند تا زندگی خود را منطقی تر و موثرتر بسازید و از توانایی های بدن خود به نفع خود استفاده کنید.

در بدن انسان، سیستم عصبی مرکزی و محیطی جدا شده است. سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و پشت است. سیستم عصبی محیطی شامل بقیه نورون هایی است که به تمام بافت های انسان نفوذ می کنند و اطلاعات مربوط به وضعیت این بافت ها را جمع آوری می کنند و سیگنال های کنترلی را از سیستم عصبی مرکزی به آنها منتقل می کنند. به دلیل نورون های سیستم عصبی محیطی است که ما احساس درد می کنیم، که به ما اطلاع می دهد که مشکلی در اندام های خاص وجود دارد.

در سطح ابتدایی، سیستم عصبی انسان از سلول‌های عصبی (سلول‌های عصبی) و سلول‌های نوروگلیال کمکی تشکیل شده است که به نورون‌ها در انجام وظایف خود کمک می‌کنند.

یک نورون از یک جسم سلولی (2) یا سوما، یک فرآیند انشعاب کوتاه طولانی به نام آکسون (4) و همچنین بسیاری از (از 1 تا 1000) فرآیندهای بسیار کوتاه - دندریت (1) تشکیل شده است. این نمودار همچنین هسته سلول (3)، شاخه های آکسون (6)، فیبر میلین (5)، رهگیری (7) و نوریلم (8) را نشان می دهد.

طول آکسون به یک متر یا بیشتر می رسد، قطر آن از صدم میکرون تا 10 میکرون است. دندریت می تواند تا 300 میکرومتر طول و 5 میکرومتر قطر داشته باشد.

نورون ها به یکدیگر متصل هستند و به اصطلاح شبکه های عصبی را تشکیل می دهند. در این حالت، دندریت‌های نورون‌ها که خطوط ورودی سیگنال‌ها هستند، به آکسون‌های نورون‌های دیگر متصل می‌شوند که در طول آن‌ها به اصطلاح «تکانه‌های عصبی» از نورون منتقل می‌شود. اتصال یک نورون به نورون دیگر "سیناپس" نامیده می شود (از کلمه یونانی "synapt" - تماس). تعداد تماس های سیناپسی در بدن و فرآیندهای نورون یکسان نیست و در قسمت های مختلف سیستم عصبی بسیار متفاوت است. بدن یک نورون 38٪ با سیناپس پوشیده شده است و در یک نورون بین 1200-1800 عدد وجود دارد. همه نورون های سیستم عصبی مرکزی عمدتاً در یک جهت به یکدیگر متصل هستند: انشعاب آکسون یک نورون با بدن یا دندریت سایر نورون ها در تماس است.

در نورون های سیستم عصبی محیطی، آکسون ها با بافت اندام هایی که کنترل می کنند یا سلول های بافت ماهیچه ای در تماس هستند. یعنی تکانه‌ای که در امتداد آکسون منتقل می‌شود، روی سایر نورون‌ها تأثیر نمی‌گذارد، اما مثلاً باعث انقباض سلول‌های ماهیچه‌ای می‌شود.

در عین حال، من می‌خواهم توجه شما را به ویژه به این واقعیت جلب کنم که در واقع آنچه بسیاری از منابع آن را «تکانه‌های عصبی» می‌نامند، در واقع تکانه‌های جریان الکتریکی هستند، که به خوبی در یک تجربه مدرسه قدیمی نشان داده شده است، زمانی که ماهیچه‌های قورباغه پا تحت تأثیر جریان الکتریکی شروع به انقباض می کند. به این معنا که فعالیت مغز بر اساس تکانه های الکترومغناطیسی است که در طول یک شبکه عصبی که از اتصالات بین نورون ها تشکیل شده است، منتشر می شود.

در ابتدا، نورون در حالت به اصطلاح تحریک نشده قرار دارد. از طریق سیناپس‌ها، تکانه‌های الکتریکی از سایر نورون‌ها به سمت آن می‌آیند و هنگامی که تعداد کل این تکانه‌ها به مقدار آستانه مشخصی می‌رسد، نورون به حالت برانگیخته می‌رود و یک پالس جریان الکتریکی در امتداد آکسون آن می‌چرخد و سیگنالی را به نورون‌های دیگر یا انتقال می‌دهد. باعث انقباض بافت عضلانی می شود.

بنابراین، کنترل فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف و تفکر ما به دلیل انتشار تکانه های الکتریکی در شبکه عصبی سیستم عصبی مرکزی و محیطی رخ می دهد.

این تکانه ها خیلی سریع حرکت نمی کنند.سرعت انتشار یک پالس از طریق یک سیناپس اندازه گیری می شود و به حدود 3 میلی ثانیه می رسد. این بدان معنی است که حداکثر فرکانس سیگنالی که می توانید از طریق چنین تماسی منتقل کنید، تنها حدود 333 هرتز است. برای ما که به فرکانس‌های چند گیگاهرتزی پردازنده عادت کرده‌ایم، ممکن است سرعت سلول‌های عصبی خیلی کم به نظر برسد، اما در واقع این تصور به شدت اشتباه است، زیرا شبکه عصبی مغز ما در واقع قدرت پردازش بسیار زیادی دارد.

در تابستان 2013، دانشمندان ژاپنی شبیه سازی کار یک شبکه عصبی را انجام دادند که شامل 1.73 میلیارد نورون بود که بین آنها 10.4 تریلیون نورون نصب شده بود. سیناپس ها (اتصالات). برای شبیه سازی از ابر رایانه فوجیتسو K استفاده شد که در نوامبر 2013 از نظر عملکرد کلی رتبه 4 را در جهان کسب کرد.

بنابراین، 40 دقیقه کامل برای شبیه سازی یک ثانیه از عملکرد این شبکه عصبی در یک ابر رایانه با 705024 هسته و مصرف 12.6 کیلووات برق نیاز است! اعتقاد بر این است که مغز انسان به طور متوسط حدود 86 میلیارد نورون دارد. این حدود 50 برابر بزرگتر از شبکه عصبی شبیه سازی شده است. در همان زمان، اختلاف زمانی 2400 بار بود (این تعداد ثانیه در 40 دقیقه). کل اختلاف سرعت حدود 120000 برابر است. حجمی را که این ابرکامپیوتر اشغال می کند و همچنین میزان انرژی که صرف این محاسبات شده است را نیز به این موارد اضافه کنید.

به عبارت دیگر، کامپیوترهای ما هنوز با کارایی و سرعتی که توسط طبیعت در مغز ما پیاده سازی می شود، بسیار فاصله دارند!

اما بیایید به بررسی اینکه چه فرآیندهایی در مغز ما و کل سیستم عصبی به طور کلی رخ می دهد بازگردیم. سه مولفه مهم وجود دارد که باعث کارکرد آن می شود. اولین موردی که قبلاً به آن اشاره کردم، انتشار تکانه های الکتریکی در طول شبکه عصبی است. اگر بتوانم بگویم، این فرآیند محاسباتی اصلی است که همیشه اتفاق می افتد. و این اوست که فعالیت ذهنی و فعالیت حرکتی ما را تعیین می کند. فرآیند دوم بر اساس عملکرد به اصطلاح انتقال دهنده های عصبی است که سطح شیمیایی تنظیم فعالیت عصبی را تشکیل می دهند. بسته به اینکه چه انتقال دهنده های عصبی از بدن ترشح می شود، سرعت نورون ها و کل شبکه عصبی می تواند افزایش یابد، به ویژه در شرایط بحرانی، یا برعکس، زمانی که نیاز به خاموش شدن و آرام شدن حالت تحریک بیش از حد است، کاهش یابد، زیرا کار نورون ها در حالت تحریک بیش از حد تسریع شده منجر به تخریب و پژمرده شدن زودرس آنها می شود. اما در مورد سومین مؤلفه مهم در ادبیات پزشکی، عملاً چیزی پیدا نمی کنید! با توجه به اینکه این مؤلفه سوم تنها یکی از مهمترین آنهاست، زیرا این مؤلفه است که کیفیت کل شبکه عصبی و عملکرد آن را تعیین می کند. این مهم ترین مؤلفه، ساختار اتصالاتی است که بین نورون ها ایجاد می شود، زیرا این ساختار است که تعیین می کند چگونه و چه فرآیندهایی در این شبکه عصبی در طول عملکرد آن رخ می دهد.

ویژگی اصلی شبکه عصبی که نورون های ما تشکیل می دهند ثابت نبودن آن است. نورون ها توانایی بازسازی اتصالات بین خود را دارند و ساختار شبکه عصبی را تغییر می دهند. و این یکی از تفاوت های اساسی آن با رایانه های مدرن ما است که اساساً ساختار ثابتی از ماژول های محاسباتی دارند.

منحصر به فرد بودن سیستم عصبی ما در این واقعیت نهفته است که به طور مداوم ساختار خود را تغییر می دهد و آن را برای حل مشکلات خاص بهینه می کند. در همان زمان، تشکیل ارتباطات بین نورون ها، از جمله در مغز، مدت ها قبل از تولد کودک آغاز می شود. تعیین سلول های جنینی، که در آن امکان جداسازی سلول هایی وجود دارد که در آینده لوب های فرونتال مغز از آنها تشکیل می شود، در روز 25 پس از لقاح مشاهده می شود.در یک دوره 100 روزه، قسمت های اصلی مغز قبلاً تشکیل شده و ساختار آن شروع به شکل گیری می کند.

این بدان معنی است که از آن لحظه به بعد، هر اتفاقی که در اطراف کودک در رحم می افتد، بر ساختار شبکه عصبی که در نهایت شکل می گیرد، تأثیر می گذارد! به عبارت دیگر، توانایی ها و قابلیت های کودک متولد نشده خیلی قبل از تولد او شکل می گیرد. به همین دلیل است که دختران و زنان باردار باید تقریباً بلافاصله پس از لقاح، و نه در 6-7 ماهگی، شرایط راحت تری ایجاد کنند. علاوه بر این، آنها نه از نظر جسمی که از نظر روانی راحت هستند، زیرا تمام تجربیات عاطفی مادر در نهایت به کودک متولد نشده منتقل می شود.

فرآیند فعال ایجاد ارتباط بین نورون ها، یعنی برنامه ریزی شبکه عصبی، پس از تولد ادامه می یابد. در واقع دقیقاً در شکل گیری ارتباطات لازم و بهینه سازی ساختار آنهاست که معنای یادگیری را تشکیل می دهد. یک کودک تازه متولد شده واقعاً نمی داند چگونه بدن خود را کنترل کند. و نه تنها به این دلیل که استخوان ها و ماهیچه های او هنوز تقویت نشده اند، بلکه به این دلیل که اتصالات لازم برای کنترل حرکات در سیستم عصبی ایجاد نشده است. برنامه های داخلی فقط برای اطمینان از فعالیت اندام ها و سیستم های اصلی مانند قلب، ریه ها، کبد، کلیه ها و غیره موجود است. این در مرحله رشد جنین در رحم طبق برنامه هایی که نوشته شده است شکل می گیرد. در DNA اما هر چیزی که با فعالیت حرکتی مرتبط است پس از تولد در فرآیند یادگیری به دست می آید.

اولین حرکات، به عنوان مثال زمانی که کودک راه رفتن را یاد می گیرد، تحت کنترل کامل مغز انجام می شود و بنابراین به آرامی انجام می شود. از جمله به این دلیل که تکانه ها از طریق سیناپس ها به آرامی منتشر می شوند، همانطور که در بالا ذکر شد، حدود 3 میلی ثانیه در هر اتصال. اگر مغز در این فرآیند دخالت داشته باشد، تعداد اتصالاتی که در پردازش اطلاعات، تصمیم گیری و انتقال سیگنال کنترلی به عضلات دخیل هستند به ده ها و صدها خواهد رسید. اما زمانی که کودک حرکات خاصی را بارها تکرار می کند، نورون های سیستم عصبی او به تدریج اتصالات جدیدی ایجاد می کنند که به همین دلیل زمان انجام کارهای تکراری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. و در نقطه ای، مغز از پردازش این حرکت حذف می شود و به صورت انعکاسی شروع می شود، یعنی فقط به دلیل آن تکانه هایی که از سیستم عصبی محیطی عبور می کنند. از این لحظه به بعد، فرد فقط باید به این فکر کند که می خواهد چه کاری انجام دهد، و چگونه آن را انجام دهد، بدن، به طور دقیق تر، سیستم عصبی محیطی از قبل خود را می شناسد. یک برنامه مربوطه قبلاً در آن دوخته شده است، که حرکت مورد نیاز را که اغلب بسیار پیچیده است، اجرا می کند.

به یاد بیاورید که چگونه یک بار حرکات پیچیده جدیدی مانند دوچرخه سواری، اسکی یا اسکی یا همان شنا را یاد گرفتید. در ابتدا، شما واقعاً موفق نبودید. با کمک هوشیاری خود باید تمام حرکات خود را کنترل می کردید، دسته دوچرخه را به کجا بچرخانید یا چگونه پاهای خود را برای ترمز کردن روی اسکی ها قرار دهید. اما اگر پیگیر بودید، پس از مدتی شروع به بهتر شدن و بهتر شدن کردید، و در نقطه‌ای ناگهان شروع به دوچرخه‌سواری کردید بدون اینکه فکر کنید فرمان را کجا بچرخانید تا زمین نخورید یا شروع به تعقیب با چوب نکنید. برای یک پوک، به این فکر نمی کنم که چگونه اسکیت ها را به درستی قرار دهیم تا بچرخند و سقوط نکنند. در سیستم عصبی شما ارتباطات عصبی لازم شکل گرفته است که مغز شما را تخلیه کرده و بدن شما مهارت های مناسب را به دست آورده است.

در واقع یکی از معانی تمرین در انجام هر نوع ورزشی دقیقاً در شکل گیری مهارت های لازم یعنی ایجاد و بهینه سازی بعدی ارتباطات بین نورون ها است که بهینه ترین حرکات را برای یک ورزش معین ارائه می دهد.چیزی که معمولاً از آن به عنوان تکنیک ورزشی یاد می شود. علاوه بر این، هر چه فرد زودتر شروع به انجام این یا آن ورزش کند، سیستم عصبی او راحت تر می تواند ارتباطات لازم را ایجاد کند، زیرا هنوز مانند بزرگسالان با برنامه ها پر نشده است. به همین دلیل است که اکنون این تمایل وجود دارد که هر چه کودک زودتر شروع به انجام یک ورزش خاص کند، شانس بیشتری برای دستیابی به نتایج برجسته دارد. به این نیز باید اضافه کرد که هنگام درگیر شدن در یک یا آن فعالیت، سیستم عصبی نه تنها اتصالات عصبی خود را بازسازی می کند، بلکه فرآیندهای سازگاری کل ارگانیسم را با این شرایط آغاز می کند.

فرآیند ایجاد اتصالات و بهینه سازی ساختار شبکه عصبی نه تنها برای انجام حرکات، بلکه به طور کلی برای هر فعالیتی که سیستم عصبی و مغز ما انجام می دهند اتفاق می افتد. اگر ریاضی انجام دهید و بسیاری از مسائل را حل کنید، مهارت های مناسب را نیز توسعه خواهید داد، شبکه عصبی شما بازسازی می شود و از مدتی بعد مشکلات را سریعتر از دیگران حل خواهید کرد. اغلب حتی قبل از اینکه واقعاً زمان لازم برای اثبات تحلیلی آن را داشته باشید، تنها با مشاهده شرایط مشکل، پاسخ را می‌دانید (این را من با تجربه شخصی تأیید کردم). به همین ترتیب، شکل گیری مهارت ها، یعنی ارتباطات لازم در شبکه عصبی، هنگام پخش موسیقی و هنگام آموزش طراحی و به طور کلی در طول هر فعالیتی اتفاق می افتد. با یادگیری چیزی، دائماً خودمان را برنامه ریزی می کنیم و ارتباطات بین نورون ها را تغییر می دهیم.

اگر قیاسی با رایانه های مدرن ترسیم کنیم، در ابتدا هر مشکلی را به صورت برنامه نویسی و با استفاده از منابع مغز حل می کنیم و اگر این یا آن کار به اندازه کافی تکرار شود، برنامه مربوطه به سطح سخت افزار منتقل می شود که به طور چشمگیری زمان اجرای آن را کاهش می دهد.

در عین حال، بازسازی اتصالات بین نورون ها در هیچ زمانی اتفاق نمی افتد. از آنجایی که این فرآیند خیلی سریع نیست، برای بازسازی اتصالات بین نورون ها، نیاز به خواب منظم داریم. و این دقیقاً کارکرد اصلی خواب است که در هیچ کتاب درسی یا کتاب پزشکی در مورد آن نخواهید خواند!

اطلاعاتی که مغز ما در هنگام بیداری درک می کند به شکل مجموعه ای از تکانه های الکتریکی که در محیط نورون های مغز منتشر می شود، دریافت و ذخیره می شود. این، به اصطلاح، حافظه دسترسی تصادفی ما است. و اگرچه تعداد نورون های مغز بسیار زیاد است، اما حافظه عملیاتی ما هنوز کاملاً محدود است و باید به طور دوره ای پاک شود. این فرآیند است که در واقع در طول خواب رخ می دهد. این تصور غلط وجود دارد که خواب دو مرحله دارد، آهسته و سریع. این کاملا درست نیست. طبق مطالعات اخیر، چهار فاز خواب موج آهسته و یک مرحله از خواب به اصطلاح REM وجود دارد. این فازها به دلیل فرکانس امواج اصلی مغزی که در یک فاز خواب خاص در قشر مغز ثبت می‌شوند، «آهسته» و «سریع» نام‌گذاری شدند.

ماهیت کلی فرآیندهایی که در طول خواب اتفاق می افتد به شرح زیر است. پس از به خواب رفتن، یک تجزیه و تحلیل اولیه از اطلاعات انباشته شده در طول روز انجام می شود، که در طی آن تصمیم گرفته می شود که کدام اطلاعات باید برای مدت طولانی ذخیره شود، کدام اطلاعات باید برای مدتی باقی بماند، و کدام اطلاعات را می توان فراموش کرد. به عنوان بی اهمیت اطلاعاتی که تصمیم گرفتیم برای مدتی ذخیره کنیم در "حافظه دسترسی تصادفی" باقی می ماند، یعنی به شکل مجموعه ای از تکانه ها که بین نورون ها منتشر می شود. اطلاعاتی که تصمیم به فراموش کردن آنها گرفته شد به سادگی پاک می شوند و نورون های مربوطه آزاد می شوند و به حالت آماده به کار می روند. و با اطلاعاتی که تصمیم گرفته شد در حافظه بلند مدت به عنوان مهم حفظ شود، کار بیشتر آغاز می شود.

در مرحله بعد، طرحی برای بازسازی ارتباطات بین نورون ها به منظور به خاطر سپردن اطلاعات یا مهارت های لازم ترسیم می شود.علاوه بر این، اگر اطلاعات در قشر مغز حفظ شود، مهارت ها به سطح نخاع یا حتی سیستم عصبی محیطی منتقل می شود، جایی که ارتباطات جدید بین نورون ها شکل می گیرد. هنگامی که برنامه تنظیم آماده شد، به اصطلاح "فاز چهارم" یا خواب عمیق دلتا آهسته آغاز می شود. در این لحظه است که برخی از اتصالات بین نورون ها از بین می روند، در حالی که برخی دیگر تشکیل می شوند. یعنی برنامه هایی که غیرضروری شده اند یا دارای خطا هستند را می توان پاک یا اصلاح کرد و برنامه های جدید لازم اضافه خواهد شد.

دقیقاً این واقعیت است که در طول این مرحله شبکه عصبی در وضعیت بازسازی عمیق اتصالات است که این واقعیت را توضیح می دهد که بیدار کردن شخص در طول خواب دلتا بسیار دشوار است. و اگر این موفقیت آمیز باشد، او احساس بدی می کند، به اندازه کافی نمی خوابد، غیبت می کند، با شاخص های کاهش فعالیت مغز. در عین حال، برای رسیدن به حالت طبیعی، او هنوز باید از پنج تا پانزده دقیقه بخوابد. پس از آن، او در حال حاضر به طور کامل از خواب بیدار می شود و در عین حال احساس می کند بسیار قوی و خوابیده است. چرا؟ بله، زیرا زمانی که او بیدار شد، برخی از اتصالات هنوز شکل نگرفته بودند، بنابراین شبکه عصبی نمی توانست به طور عادی کار کند. و هنگامی که او کمی بیشتر خوابید، فرآیند ایجاد اتصالات کامل شد و سیستم عصبی توانست به عملکرد عادی تغییر کند.

چنین چرخه های تجزیه و تحلیل، تشکیل برنامه ای برای بازسازی اتصالات و بازسازی واقعی آنها در طول خواب به صورت چرخه ای 4-5 بار تکرار می شود. بر این اساس می توان فرد را در مرحله تحلیل و آماده سازی برنامه نسبتاً به راحتی و بدون عواقب خاصی برای او بیدار کرد، اما بیدار کردن او در مرحله بازسازی ارتباطات نامطلوب است.

اما خواب REM اهداف دیگری را دنبال می کند. در این مرحله است که ما زنده ترین و رنگارنگ ترین رویاها را می بینیم. این مرحله برای تجزیه و تحلیل اطلاعات انباشته شده یا حل آن دسته از وظایفی که منابع کافی برای آنها در طول بیداری نداریم، از جمله برای مدل سازی موقعیت های مختلف، از جمله پیش بینی توسعه احتمالی رویدادها در آینده، مورد نیاز است. به همین دلیل است که در روسیه ضرب المثلی داریم: "صبح عاقل تر از عصر است."

واقعیت این است که در هنگام بیداری، بیشتر منابع سیستم عصبی صرف پردازش سیگنال های حواس ما می شود. ما تا 80٪ فقط برای تجزیه و تحلیل اطلاعات بصری هزینه می کنیم. به همین دلیل است که بسیاری از مردم، زمانی که مشغول حل یک مشکل پیچیده هستند، به فکر یک مشکل مهم هستند یا سعی می کنند اطلاعات مورد نیاز خود را به خاطر بسپارند، برای مدتی چشمان خود را می بندند. این به آنها اجازه می دهد تا بخشی از منابع سیستم عصبی را برای حل این مشکل هدایت کنند. در طول خواب، حواس ما در حالت منفعل هستند و تنها به قوی ترین محرک ها واکنش نشان می دهند، که به ما اجازه می دهد تا قسمت اصلی مغز را آزاد کنیم تا اطلاعات موجود را تجزیه و تحلیل کنیم و مشکلات مهم خود را حل کنیم. به همین دلیل است که داستان های زیادی در مورد "رویاهای نبوی" وجود دارد و اینکه در خواب بود که شخصی به یاد آورد که آن چیزی را که در طول روز نمی توانست پیدا کند کجا گذاشته است یا در خواب سرانجام توانسته است این یا آن را حل کند. وظیفه ای که او در طول روز با آن دست و پنجه نرم کرده بود. یکی از معروف ترین داستان ها در این موضوع این است که چگونه دیمیتری ایوانوویچ مندلیف دقیقاً در خواب دید که سیستم تناوبی عناصر شیمیایی چگونه باید باشد (و اتفاقاً ما اکنون به شکلی کاملاً تحریف شده به تصویر کشیده شده ایم).

در رؤیاهای نبوی که شخص اتفاقاتی را می بیند که بعداً در واقعیت رخ می دهد، در واقع عرفانی نیز وجود ندارد. این واقعیت که آینده را می توان در محدوده خاصی پیش بینی کرد در واقع یک واقعیت آشکار است. تقریباً هرکسی که رانندگی می کند مجبور است دائماً آینده را بر اساس اطلاعات دنیای اطراف خود که از طریق حواس خود درک می کند و همچنین تجربیات قبلی خود را که به شکل اتصالات عصبی در قشر مغز جمع کرده و ذخیره کرده است پیش بینی کند. از مغز اواگر نتوانید پیش‌بینی کنید که در لحظه بعدی در جاده چه اتفاقی می‌افتد، رانندگی بدون تصادف غیرممکن است. آیا ماشین دیگری در تقاطع مسیر شما ظاهر می شود یا خیر؟ از این گذشته، از لحظه فشار دادن پدال تا زمانی که ماشین شما از تقاطع عبور کند، زمان زیادی می گذرد. به این معنا که هنگام نزدیک شدن به یک تقاطع، مغز شما از طریق حواس، در درجه اول بینایی، اطلاعاتی را در مورد رفتار اجسام اطراف جمع آوری می کند، آن ها را تجزیه و تحلیل می کند و آینده را پیش بینی می کند، یعنی در لحظه ای که ماشین شما در آن قرار خواهد گرفت کجا خواهند بود. چند ثانیه سر چهارراه

اگر مغز شما اشتباه کرده یا اطلاعات ناقص دریافت کرده است، پیش‌بینی اشتباه خواهد بود، که اگر پیش‌بینی‌های مغز راننده یک خودروی دیگر بهتر از شما باشد، می‌تواند منجر به تصادف یا فقط یک وضعیت اضطراری شود، زیرا او توجه بیشتر یا با تجربه تر، که به او اجازه می دهد از برخورد اجتناب کند. و این واقعیت که در حین رانندگی، راننده نباید با هیچ چیز از جمله صحبت کردن با تلفن همراه پرت شود، دقیقاً با این واقعیت توضیح داده می شود که هر فرآیند فکری اضافی به نوعی بخشی از منابع مغز را در اختیار می گیرد، به این معنی که شروع به گرفتن می کند. بدتر از آن، اطلاعات دریافتی را درک کرده یا از آینده با کیفیت پایین‌تری پیش‌بینی می‌کند.

ما همچنین به طور مرتب پیش بینی هایی را برای مدت طولانی تری انجام می دهیم، البته پیش بینی هایی ساده تر، که اغلب به آنها "برنامه ریزی" می گویند. اگر همه چیز را به خوبی برنامه ریزی کرده باشید و همه عواملی را که می توانند بر نتیجه تأثیر بگذارند در نظر گرفته باشید، با احتمال بسیار زیاد رویداد برنامه ریزی شده رخ می دهد.

در واقع هیچ چیز شگفت انگیزی در رویاهای نبوی وجود ندارد. ما دائماً اطلاعاتی در مورد دنیای اطراف خود دریافت می کنیم، از جمله اطلاعاتی که در طول روز به سادگی فرصت تجزیه و تحلیل کامل آنها را نداریم. اما در یک رویا، زمانی که بخش اصلی منابع مغز فقط به تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع‌آوری‌شده است، آگاهی ما می‌تواند تحلیل کیفی عمیقی انجام دهد و پیش‌بینی با کیفیت بالاتری را تشکیل دهد، که در خواب آن را «پیش‌گویی» خواهیم دید.

اما ما رویاها را می بینیم، مخصوصاً خواب های نبوی، همیشه نمی بینیم. خواب REM تنها پس از حداقل یک چرخه کامل خواب NREM رخ می دهد. برای اینکه مغز شروع به تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده و شکل دادن به رویا کند، باید حداقل تا حدی خود را از اطلاعات انباشته شده در طول روز رها کند. در همان زمان، به طور تجربی ثابت شد که هر چه بیشتر، طول مدت مرحله خواب REM طولانی‌تر می‌شود. و این کاملاً منطقی است، زیرا هر چه چرخه‌های بیشتری از انتقال اطلاعات از حافظه عملیاتی به حافظه بلندمدت طی شود، مغز منابع بیشتری را برای پردازش اطلاعات و شکل‌دهی رویاها آزاد کرده است. اما اگر به اندازه کافی نخوابید، مغزتان به تدریج سرریز می‌شود و زمانی برای پاک کردن کامل در طول خواب بسیار کوتاه نخواهد داشت. در این صورت، یا اصلاً فازهای خواب REM نخواهید داشت، یا بسیار کوتاه خواهند بود، در حالی که رویاهایی را که در این زمان به وجود می آیند، به خاطر نمی آورید، زیرا حافظه شما هنوز خود را از اطلاعات انباشته رها نکرده است. به عبارت دیگر، اگر نمی توانید رویاهای خود را ببینید یا نمی توانید به خاطر بسپارید، به این معنی است که به اندازه کافی نمی خوابید و مغز شما زمانی برای بهبودی ندارد.

تصور کنید که مغز یک رگ است و اطلاعات دریافتی در طول روز آب است که به تدریج در این ظرف می ریزیم. پردازش اطلاعات انباشته شده در طول روز در هنگام خواب شبیه به تخلیه این ظرف از آب انباشته شده در طول روز است. خب، پس از آن ما یک پازل را از مدرسه برایمان می‌شناسیم که چقدر آب به داخل ظرف می‌ریزد و چقدر از آن خارج می‌شود. اگر ظرفیت کل ظرف 5 لیتر باشد و هر روز 1.5 لیتر آب بریزید و در یک چرت کوتاه فقط 1 لیتر آب بریزد، هر روز 0.5 لیتر آب خواهید داشت.بر این اساس، در روز هشتم ظرف شما با 4 لیتر پر می شود و به سادگی نمی توانید یک و نیم لیتر آب بعدی را داخل آن بریزید. بقیه آب به سادگی در ظرف قرار نمی گیرد، اما از کنار آن می ریزد. و اگر چیزی تغییر نکند، این روند سرریز می تواند برای مدت طولانی ادامه یابد. تا زمانی که زمان تخلیه آب را افزایش دهید، تمام آب اضافی انباشته را تخلیه کنید، یعنی به اندازه کافی نخوابید، به مغز شما اجازه می دهد تا در نهایت اصطبل های اوج را از اطلاعات اضافی انباشته پاک کند.

اعتقاد بر این است که یک فرد به حدود 8 ساعت برای خواب نیاز دارد. این رقم بسیار تقریبی است، زیرا در عمل بستگی به ماهیت فعالیتی دارد که فرد در طول روز به آن مشغول است. اگر این فعالیت با فعالیت بدنی تکراری همراه باشد، که در آن انباشت اطلاعات کندتر است، ممکن است زمان کمتری برای خواب نیاز داشته باشد. اگر فردی درگیر فعالیت ذهنی فعال باشد، ممکن است به بیش از 8 ساعت زمان نیاز داشته باشد. اما اگر به طور منظم به اندازه کافی نخوابید، توانایی های ذهنی شما به تدریج ضعیف می شود. درک و به خاطر سپردن اطلاعات برای شما دشوارتر خواهد بود، مشکلات را بدتر حل خواهید کرد، توجه شما پرت تر خواهد شد.

به طور کلی، یک فرد به طور متوسط می تواند 3-4 روز بدون خواب باشد. رکورد حداکثر ماندن بدون خواب، بدون استفاده از هر نوع محرک، در سال 1965 توسط رندی گاردنر دانش آموز آمریکایی از سن دیگو، کالیفرنیا، که به مدت 264.3 ساعت (یازده روز) بیدار ماند، ثبت شد. با این حال، برخی منابع حتی می گویند که محرومیت طولانی مدت از خواب تأثیر بسیار کمی دارد. اما اگر شرح مفصل تری از این آزمایش ارائه کنید، معلوم می شود که این موضوع بسیار دور از ذهن است. سرهنگ دوم جان راس که سلامت گاردنر را زیر نظر داشت، تغییرات قابل توجهی را در توانایی ذهنی و رفتار در طول کم خوابی از جمله افسردگی، مشکلات تمرکز و حافظه کوتاه مدت، پارانویا و توهمات گزارش کرد. در روز چهارم، گاردنر خود را به عنوان پل لوی در حال بازی در رز بول تصور کرد و تابلوی خیابان را با یک مرد اشتباه گرفت. در روز آخر، وقتی از او خواسته شد که 7 را از 100 متوالی کم کند، روی 65 قرار گرفت. وقتی از او پرسیدند که چرا اکانت را متوقف کرده است، اظهار داشت که فراموش کرده است اکنون چه کار می کند.

بنابراین، یکی از توصیه‌های مفیدی که می‌توان با توجه به اطلاعات فوق داد این است که اگر به دلایلی نمی‌توانید دائماً در مدت زمان مورد نیاز بخوابید، بهتر است حداقل یک بار در هفته خواب راحت داشته باشید. تا به بدن خود فرصت دهید تا کمبود خواب انباشته شده را جبران کند. در عین حال، نشانگر این است که شما خواب کافی دارید، بیدار شدن با زنگ هشدار نیست، بلکه بیدار شدن زمانی است که این به طور طبیعی اتفاق می افتد و شما احساس می کنید که بالاخره به اندازه کافی خوابیده اید. اگر این نیاز به 12 ساعت خواب دارد، باید 12 ساعت بخوابید.

اما برای بازیابی طبیعی منابع مغز در طول خواب، نه تنها زمان، بلکه به انرژی نیز نیاز است. مغز ما انرژی زیادی مصرف می کند. مغز با تشکیل تنها 5 درصد وزن بدن، بسته به نوع فعالیت، 30 تا 50 درصد انرژی دریافتی بدن را مصرف می کند. در این حالت، مغز بیشتر انرژی را به دلیل فرآیند کاتابولیسم گلوکز، یعنی اکسید شدن آهسته گلوکز به CO2 و H2O (دی اکسید کربن و آب) دریافت می کند. ما گلوکز را از غذا دریافت می کنیم که توسط جریان خون به سلول های مغز منتقل می شود. اما گلوکز به تنهایی برای این فرآیند کافی نیست، برای اکسیداسیون هر مولکول گلوکز C6H12O6 به 6 مولکول اکسیژن O2 دیگر نیاز است که در طول تنفس دائماً از هوای اطراف دریافت می کنیم. این به این معنی است که اگر می خواهید شب راحت بخوابید یا به طور فعال درگیر فعالیت های ذهنی هستید، منطقه ای که در آن قرار دارید باید به اندازه کافی تهویه شود.در غیر این صورت، اگر کمبود اکسیژن در هوا وجود داشته باشد یا، که اغلب اتفاق می افتد، دی اکسید کربن اضافی، مغز شما انرژی کافی برای تمام فرآیندهایی که در آن اتفاق می افتد دریافت نخواهد کرد. بنابراین حتی اگر 8 یا حتی 10 ساعت در اتاقی با تهویه ضعیف بخوابید، این برای داشتن یک خواب خوب کافی نیست، که من بارها از تجربه شخصی آن را تأیید کرده ام. به همین دلیل، توصیه می شود اتاقی را که در آن مشغول فعالیت ذهنی فعال هستید، از جمله جایی که تمرین انجام می شود، تهویه کنید. احتمالاً بسیاری از شما متوجه شده اید که وقتی افراد زیادی در یک اتاق کوچک جمع می شوند، مثلاً برای گوش دادن به نوعی گزارش یا سخنرانی، پس از مدتی افراد شروع به خوابیدن می کنند. این دقیقاً به این دلیل است که به دلیل تجمع تعداد زیادی از افراد در اتاق، غلظت دی اکسید کربن به شدت افزایش یافته است و این باعث کاهش جریان اکسیژن در خون می شود و مغز ما به حالت صرفه جویی در انرژی می رود و باعث کاهش آن می شود. فعالیت و توقف درک اطلاعات، به خصوص اگر سخنرانی خسته کننده باشد. یعنی تقریباً همان کاری را که پردازنده لپ تاپ انجام می دهد انجام می دهد که در هنگام تعویض باتری سرعت آن کاهش می یابد. و برای حفظ توجه، باید در چنین شرایطی تلاش بیشتری انجام دهیم و از به خواب رفتن خود جلوگیری کنیم.

با توجه به روش گسترده نصب پنجره های پلاستیکی که بدون شک محل را از خیابان بسیار بهتر عایق می کنند، مشکل تهویه محل ها حتی فوری تر می شود، زیرا سیستم تهویه طبیعی موجود در ساختمان ها همیشه با آن مقابله نمی کند. اغلب به هیچ وجه کار نمی کند، زیرا همسایه ها در طول بازسازی بعدی به سبک اروپایی در طبقه بالاتر قرار دارند، آنها موفق شدند مجرای تهویه شما را با زباله پر کنند. بنابراین اگر می خواهید خواب خوبی داشته باشید، به خصوص اگر زمان خواب کافی ندارید، پس مراقب باشید که محل خواب شما به خوبی تهویه شود. بهتر است پنجره پلاستیکی خود را کمی باز کنید، اما در عین حال بخاری را روشن کنید تا اینکه با پنجره های محکم در یک اتاق با تهویه ضعیف بخوابید. به همین دلیل، در اتاق های خواب توصیه می شود که پنجره های پلاستیکی با سیستم تهویه ریز نصب کنید که این پنجره را کمی باز می کند یا دستگاه های ویژه خارجی اضافی را روی پنجره خود خریداری و نصب کنید که به شما امکان می دهد همین کار را انجام دهید. اگر قبلاً چنین پنجره ای را بدون چنین سیستمی نصب کرده اید.

خواب کارکرد مهم دیگری دارد که اکثر مردم در مورد آن اطلاعات کمی دارند. مطالعات اخیر نشان داده است که افراد مبتلا به کم خوابی نه تنها کیفیت مغز را کاهش می دهند، بلکه ایمنی را نیز کاهش می دهند. این اتفاق می افتد زیرا در طول خواب است که فرآیندهای بازسازی و ترمیم بافت های آسیب دیده و همچنین تشکیل آنتی بادی های لازم برای مبارزه با ویروس ها و باکتری ها آغاز می شود. همه این فرآیندها شامل نخاع و سیستم عصبی محیطی می شود. در هنگام بیداری، آنها با ارائه فعالیت حرکتی انسان بارگذاری می شوند و در طول خواب، منابع آنها آزاد می شود و می توان برای تجزیه و تحلیل آنچه، کجا و چگونه باید در بدن تعمیر شود، استفاده کرد. به همین دلیل است که وقتی بیمار هستیم، می خواهیم دراز بکشیم و بخوابیم. به همین دلیل، اگر به اندازه کافی نخوابید، بیشتر بیمار می شوید و بدن شما سریعتر پیر می شود و بدتر می شود.

یک موضوع جداگانه، استفاده از انواع محرک های عصبی، به ویژه انواع نوشیدنی های انرژی زا است، که همانطور که در تبلیغات تضمین می شود، می توانند زمان خواب را کاهش دهند و برای مدت طولانی پرنشاط و شاداب بمانند. این برای دوره های زمانی کوتاه صادق است. با کمک عمل شیمیایی، می توانید مغز خود را برای چندین ساعت بیشتر فعال کنید. اما در عین حال، باید درک کنید که این کاملاً رایگان نیست.

اولاً، استفاده از محرک‌های عصبی، چه چای، قهوه یا نوشیدنی‌های انرژی‌زای تهاجمی‌تر، در واقع ظرفیت مغز شما، حافظه فعال آن، آن ظرف فرضی را که می‌توانیم از اطلاعات اطرافمان آب بریزیم، افزایش نمی‌دهد. آنها فقط به شما اجازه می دهند به جای 1.5 لیتر در هر بار 2 لیتر بریزید. اما این بدان معنی است که کشتی شما خیلی سریعتر سرریز می شود. بنابراین، یک حالت بحرانی سرریز، که پس از آن مغز به طور معمول از کار می افتد، بسیار سریعتر رخ می دهد، پس از آن هیچ محرک عصبی واقعاً به شما کمک نمی کند. بر این اساس، پس از چنین حالت شدید کار، مغز شما به استراحت طولانی تری نیاز دارد (آب بیشتری باید تخلیه شود).

ثانیاً، همه محرک‌های عصبی، نورون‌ها را به حالت عملیاتی شدید یا حتی شدید منتقل می‌کنند، که به شدت طول عمر آنها را کاهش می‌دهد. این افسانه بسیار محبوب مبنی بر اینکه نورون‌ها در بدن بازسازی نمی‌شوند مدت‌هاست که رد شده است. به این دلیل به وجود آمد که نورون‌ها طولانی‌ترین سلول‌های بدن هستند، زیرا جایگزینی آنها به عنوان بخشی از یک شبکه عصبی کار آسانی نیست، بنابراین بدن در تلاش است تا این فرآیند را تا حد امکان به تاخیر بیندازد. به همین دلیل، نورون های جدید بسیار کندتر از سلول های طبیعی ظاهر می شوند. بنابراین در این مورد، سوال این نیست که نورون های جدید به هیچ وجه در بدن ظاهر نمی شوند، بلکه در تعادل بین مرگ سلول های عصبی موجود و ظهور سلول های عصبی جدید است. اگر نورون‌ها سریع‌تر از تولید نورون‌های جدید بمیرند، فرآیند تخریب سیستم عصبی و هوشیاری اتفاق می‌افتد. و اگر شروع به سوء استفاده از انرژی های مشابه کنید، با این کار میزان مرگ نورون ها را افزایش می دهید و این تعادل را منفی می کنید.

اثر مشابه، اما بسیار قوی تر با استفاده از داروهای مختلف، به ویژه الکل رخ می دهد. در قسمت بعدی در مورد چگونگی تأثیر الکل بر بدن و سیستم عصبی صحبت خواهم کرد.

دیمیتری میلنیکوف