مراحل چرخه خواب و بیداری

فرشید رشیدی فر

روان درمانگر و مشاور

خواب به عنوان یک جنبه اساسی از وجود انسان، دارای پیچیدگی‌های شگفت‌انگیزی می‌باشد. بر خلاف باور رایج که خواب را به عنوان یک دوره کامل از بی‌تحرکی ذهنی و فیزیکی در نظر می‌گیرد، در واقعیت، خواب وضعیتی است که با ترکیب فرآیندهای فیزیولوژیکی و شناختی به وضوح قابل تشخیص است. اکتشافات پیشگامانه در رابطه با حرکت سریع چشم (rapid eye movement) در دهه ۱۹۵۰ آگاهی‌ و اطلاعات بسیار ارزنده ای را در رابطه با خواب به ما ارائه داده است که نتیجه تلاش محققانی است که ساعات بی شماری از شب را صرف تماشای خواب دیگران کرده اند. تحقیقات در زمینه خواب به گونه‌ای انجام می‌شود که داوطلبان برای گذراندن شب در آزمایشگاه‌های خواب به دستگاه‌هایی از جمله الکتروانسفالوگرافی (electroencephalography) یا EEG، الکترومیوگرافی (electromyography) یا EMG الکترواکولوگرافی (electrooculography) یا EOG متصل می شوند. EEG به منظور اندازه‌گیری و ثبت فعالیت الکتریکی مغز انجام می‌شود، EMG به ثبت فعالیت و تنش عضلانی پرداخته و EOG به ثبت حرکات چشم می‌پردازد. به طور معمول، از ابزارهای دیگر نیز برای نظارت بر ضربان قلب، تنفس، ضربان نبض و دمای بدن استفاده می‌شود. محققان داوطلبان را از طریق یک پنجره یا با دوربینی که از یک اتاق مجاور فیلمبرداری می‌کند، با استفاده از تجهیزات ضبط فیزیولوژیکی مشاهده و تحت نظر قرار می‌دهند. محققان متوجه شده‌اند که افراد در طول زمان خواب، چهار مرحله مختلف را طی می‌کنند.

مرحله ۱ تا ۳ یا «بدون حرکت سریع چشم» (nonrapid eye movement) یا NREM

اگرچه ممکن است تنها چند دقیقه زمان ببرد، اما شروع فرآیند خواب تدریجی است و هیچ نقطه خاصی برای تفکیک بیداری و خواب مشخص نیست. مدت زمانی که برای ورود به خواب برای هر فرد لازم است، بسیار متفاوت است و به عوامل گوناگونی همچون مدت زمان بیداری، میزان صدا یا نور در محیط خواب، سن فرد، چرخه درونی خواب و بیداری (circadian cylce)، مصرف کافئین یا داروهای مختلف، و سطح استرس و عوامل دیگر وابسته است. مرحله یک، مرحله انتقالی کوتاهی از خواب سبک است که معمولاً بین یک تا هفت دقیقه طول می‌کشد. در این مرحله، ضربان قلب، تنش عضلانی و دمای بدن کاهش می‌یابند. امواج آلفا بالا (alpha waves) به تدریج جای خود را به فعالیت مغزی با فرکانس پایین‌تر می دهند که در آن امواج تتا (theta waves) برجسته هستند. تکان‌های هیپنیک(Hypnic jerks)، که انقباضات مختصر عضلانی هستند و معمولاً در هنگام خواب رخ می‌دهند، عمدتاً در این مرحله از خواب اتفاق می‌افتد.

همچنان که فرد وارد مراحل دوم و سوم خواب می‌شود، تعداد تنفس، ضربان قلب، تنش عضلانی و دمای بدن همچنان کاهش می‌یابد. در مرحله دوم، که معمولاً حدود ۱۰ تا ۲۵ دقیقه طول می‌کشد، نوسانات ناگهانی و کوتاهی از امواج مغزی با فرکانس بالاتر، به نام دوک‌های خواب (sleep spindles)، در پس‌زمینه فعالیت EEG ظاهر می‌شوند. با گذشت زمان و عمق بیشتر خواب، فرکانس امواج مغزی نیز کاهش می‌یابد و بدن وارد حالت خوابی به نام "خواب موج آهسته" (slow wave sleep) می‌شود. این حالت شامل مراحل سوم و چهارم خواب است که در طی آن امواج دلتا با فرکانس پایین در EEG برجسته می‌شوند. به طور معمول، تقریباً ۳۰ دقیقه طول می‌کشد تا فرد به "خواب موج آهسته" وارد شود. پس از این مرحله، چرخه خواب به طور خودکار معکوس می‌شود و خواب فرد به تدریج سبک‌تر می‌شود. این زمانی است که همه چیز شروع به جذاب شدن می‌کند!

حرکت سریع چشم (rapid eye movement) یا REM

با تغییراتی که در فرکانس‌های مغزی ایجاد می‌شود، ممکن است به نظر برسد که فرد در حال بازگشت به مرحله اولیه خواب است، اما در واقعیت فرد وارد مرحله چهارم خواب می‌شود که به طور عمده به عنوان "خواب REM" شناخته می‌شود. خواب REM به طور اتفاقی در دهه ۱۹۵۰ در آزمایشگاه ناتانیل کلیتمن (Nathaniel Kleitman) در دانشگاه شیکاگو کشف شد. پس از اتصال داوطلبان به دستگاه الکترواکولوگرافی، که برای اندازه‌گیری حرکات چشم برای اولین بار طراحی شده بود، محققان حرکات بسیار سریع چشم را در برخی نقاط در طول خواب مشاهده کردند. در ابتدا، آنها فکر می‌کردند که حرکات سریع ثبت شده توسط دستگاه به خاطر خطا باشد، اما زمانی که تصمیم گرفتند داوطلبان را به طور شخصی در حال خواب مشاهده کنند، مطمئن شدند که حرکات سریع چشم واقعی است. جالب است که تا آن زمان هیچ کس پیش از این حرکات سریع چشم را کشف نکرده بود. اصطلاح "خواب REM" توسط ویلیام دمنت (William Dement) ابداع شد، که در آن زمان یک دانشجوی فارغ التحصیل بود و بعدها به یکی از برجسته‌ترین محققان خواب در جهان تبدیل شد.

مرحله REM به طور معمول مرحله عمیق خواب است، که افراد نسبتاً به سختی از آن بیدار می‌شوند (اگرچه مرزهای برانگیختگی در طول REM متفاوت است). مرحله REM با تنفس نامنظم و ضربان نبض مشخص می شود. در این مرحله عضلات بسیار آرام و شل هستند، به حدی که حرکات بدن به حداقل می رسد و فرد خوابیده عملاً فلج می شود. اگرچه مرحله REM معمولاً مرحله نسبتاً عمیق خواب است، فعالیت EEG توسط امواج بتا با فرکانس بالا که شبیه به امواجی هستند که در هنگام هوشیاری و بیداری مشاهده می‌شوند، غالب می‌شود. به عبارت دیگر، با وجود اینکه فعالیت مغز مشابه زمان بیداری است، اما فرد به طور کامل در خواب عمیق قرار دارد. این پارادوکس احتمالاً به ارتباط بین خواب REM و رویا مرتبط است. زمانی که افراد در طول مراحل مختلف خواب توسط محققان از خواب بیدار می شوند و از آنها سوال می شود که آیا خواب می بینند یا خیر، بیشتر گزارش های خواب از مرحله REM می آیند. اگرچه رویاهایی که در مرحله REM دیده می شوند ممکن است مکرر، واضح‌تر و به یاد ماندنی‌تر باشند، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد دیدن رویا در مراحل دیگر از خواب نیز رخ می‌دهد.

تکرار چرخه

در طول شب، افراد معمولاً چرخه خواب را حدود چهار بار تکرار می‌کنند. اولین دوره REM نسبتاً کوتاه است و فقط چند دقیقه طول می‌کشد. دوره‌های بعدی REM به تدریج طولانی‌تر می‌شوند و به ۴۰ تا ۶۰ دقیقه به اوج خود می‌رسند. علاوه بر این، فواصل مراحل یک تا سه کوتاه‌تر می‌شوند و انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر معمولاً سطحی‌تر صورت می‌گیرد. این الگوها نشان می‌دهند که بخش عمده‌ای از خواب موج آهسته عمدتاً در مرحله اولیه چرخه خواب اتفاق می‌افتد، در حالی که خواب REM در نیمه دوم از چرخه خواب رخ می‌دهد. وقتی کل چرخه خواب را در نظر می‌گیریم، جوانان تقریباً ۱۵ تا ۲۰ درصد از کل مدت خواب خود را در خواب موج آهسته و ۲۰ تا ۲۵ درصد دیگر را در خواب REM سپری می‌کنند.

آنچه تا به حال بیان شده، یک دیدگاه کلی است که در بسیاری از افراد توسط محققان مشاهده شده است. با این حال، تحقیقاتی که در سال ۲۰۰۷ انجام شد، نشان داد که ساختار خواب، که عامل‌هایی چون سرعت به خواب رفتن، مدت زمان خواب، و انتقال از یک مرحله به مراحل بعدی خواب را شامل می‌شود، در افراد به طور نسبی متفاوت است. این تغییرات فردی از یک شب به شب دیگر نسبتاً ثابت است، که نشان‌دهنده این موضوع است که هر فرد دارای الگوی خواب منحصر به فردی است. محققان معتقدند که این تفاوت‌ها احتمالاً تحت تأثیر عوامل بیولوژیکی هستند، ، اگرچه نیاز به تحقیقات بیشتری برای بررسی این موضوع وجود دارد. خواب همچنان یک جنبه گیرا و پیچیده از وجود انسان است که مملو از اسرار متعدد است. در حالی که ما بینش‌های ارزشمندی در مورد نقش حیاتی خواب در سلامت جسمی و روانی به دست آورده‌ایم، تحقیقات بی‌شماری حل نشده باقی مانده‌اند.

Farshid Rashidifar (MSW, RSW, Registered Social Worker, Psychotherapist)

Factor Inwentash School of Social Work

University of Toronto