تکامل REM و نحوه تمرین ممکن در خواب – حاشیه ای

این مقاله در ابتدا در نیویورک تایمز منتشر شد
یک بار خواب بوسه ای را دیدم که هنوز اتفاق نیفتاده بود. رویای زاویه ای را دیدم که سرهایمان در آن کج می شوند، قرار گرفتن انگشتانم پشت گوش او، فشار دقیقی که این انتقال اعتماد و لطافت به لب ها وارد می شود.
فروید، که مطالعه رویاها را با رساله اصلی خود در سال 1899 تسریع بخشید، این را به عنوان یک واهی صرف از ناخودآگاه آرزو رد می کرد. اما آنچه که ما از آن زمان در مورد ذهن کشف کردهایم – بهویژه وضعیت پر رویا حرکت سریع چشم یا REM، خواب ناشناخته در زمان فروید – احتمال دیگری را برای عملکرد تطبیقی این زندگیهای موازی در شب نشان میدهد.
یک صبح سرد، اندکی پس از رویای بوسیدن، حواصیل شب جوانی را دیدم که روی شاخه ای برهنه در بالای حوض پارک بروکلین بریج می خوابید، سرش را روی سینه اش حلقه کرده بود و به این فکر می کردم که آیا پرندگان خواب می بینند.
تشخیص اینکه حیوانات غیرانسان خواب می بینند، حداقل به دوران ارسطو برمی گردد، او پارس سگی را مشاهده کرد که در خواب پارس می کرد و آن را به عنوان مدرکی بی چون و چرا از زندگی ذهنی می دانست. اما زمانی که دکارت روشنگری را در قرن هفدهم کاتالیز کرد، دیگر حیوانات را به ماشینهای خودکار تقلیل داد و قرنها علم را با این فرض که هر چیزی که شبیه ما نیست ذاتاً پستتر است، آلوده کرد.
در قرن نوزدهم، زمانی که طبیعتشناس آلمانی، لودویگ ادینگر، اولین مطالعات آناتومیکی مغز پرندگان را انجام داد و عدم وجود نئوکورتکس – لایه بیرونی مغز که از نظر تکاملی نوپاتر که مسئول شناخت پیچیدهتر و حل خلاقانه مشکلات است- را کشف کرد – پرندگان را بهعنوان کمی نادیده گرفت. نسبت به عروسک های رفلکس دکارتی این دیدگاه در قرن بیستم با تغییر رهبری B.F. Skinner و کبوترانش به رفتارگرایی تقویت شد، مکتبی فکری که رفتار را به عنوان یک ماشین روب گلدبرگ از محرکها و پاسخهای رفلکسمحور مینگرید و حالات ذهنی درونی و واکنشهای عاطفی را نادیده میگرفت.

در سال 1861، درست دو سال پس از انتشار داروین در مورد منشا گونه هافسیلی با دم و آروارههای خزنده و بالها و استخوانهای متقاطع یک پرنده در آلمان پیدا شد که باعث کشف این موضوع شد که پرندگان از دایناسورها تکامل یافتهاند. ما از آن زمان دریافتیم که اگرچه پرندگان و انسان ها جد مشترکی برای بیش از 300 میلیون سال نداشتند، اما مغز یک پرنده بسیار شبیه مغز ما است تا یک خزنده. تراکم نورون مغز پیشین او – ناحیه ای که در برنامه ریزی، پردازش حسی و پاسخ های احساسی نقش دارد و خواب REM تا حد زیادی به آن بستگی دارد – با پستانداران قابل مقایسه است. در سطح سلولی، مغز پرنده آوازخوان دارای ساختاری است، برآمدگی بطنی پشتی، که از نظر عملکرد، اگر از نظر شکل نباشد، شبیه به نئوکورتکس پستانداران است. (در کبوترها و جغدهای انباری، دستگاه DVR مانند نئوکورتکس انسان، دارای مدارهای عصبی افقی و عمودی است.)

با این حال، مغز پرندگان نیز کاملاً متفاوت است و می تواند برای ما شاهکارهای غیرقابل تصوری انجام دهد، به خصوص در هنگام خواب: بسیاری از پرندگان با یک چشم باز می خوابند، حتی در هنگام پرواز. گونههای مهاجری که در شب مسافتهای بسیار زیادی را طی میکنند، مانند دم طناب که 7000 مایل بین آلاسکا و نیوزیلند را در هشت روز پرواز بدون توقف طی میکند، در خواب تککرهای شرکت میکنند و مرز بین دستههای استاندارد خواب و بیداری ما را محو میکنند.
اما در حالی که خواب یک رفتار فیزیکی ظاهراً قابل مشاهده است، رویا دیدن یک تجربه درونی نامرئی است به همان اندازه که عشق اسرارآمیز است – معمایی که علم فناوری تصویربرداری از مغز را برای روشن کردن چشم انداز درونی ذهن پرنده خواب آورده است.
اولین الکتروانسفالوگرام فعالیت الکتریکی در مغز انسان در سال 1924 ثبت شد، اما EEG تا قرن بیست و یکم برای مطالعه خواب پرندگان به کار نرفت، به کمک تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی هنوز نوپایی که در دهه 1990 ایجاد شد. این دو فناوری مکمل یکدیگر هستند. EEG با ثبت فعالیت الکتریکی جمعیتهای بزرگ نورونها در نزدیکی سطح قشر مغز، آنچه را که نورونها مستقیمتر انجام میدهند، ردیابی میکند. اما fMRI. می تواند مکان فعالیت مغز را با دقت بیشتری از طریق سطح اکسیژن خون مشخص کند. دانشمندان از این فناوری ها برای مطالعه الگوهای شلیک سلولی در طول خواب REM در تلاش برای استنباط محتوای رویاها استفاده کرده اند.

مطالعهای بر روی فنچهای گورخری – پرندگان آوازخوانی که کارنامه آنها به جای سیمکشی سخت، آموخته شده است – نتهای خاصی از ملودیهایی که در طول روز خوانده میشوند را با نورونهایی که در مغز جلویی شلیک میشوند، ترسیم کرد. سپس، در طول REM، نورونها با الگوی مشابهی شلیک کردند: به نظر میرسید که پرندگان در رویاهای خود آهنگها را تکرار میکردند.
یک مطالعه fMRI روی کبوترها نشان داد که نواحی مغزی که مسئول پردازش بصری و ناوبری فضایی هستند در طول REM فعال هستند، و همچنین مناطقی که مسئول عمل بالها هستند، حتی اگر پرندگان از خواب بیحرکت بودند: به نظر میرسید که آنها در خواب پرواز کنند. آمیگدال – گروهی از هستههای مسئول تنظیم هیجانی – در طول REM نیز فعال بود و به رویاهایی که از احساسات تغذیه میشد اشاره میکرد. حواصیل شبانه من نیز احتمالاً خواب می بیند – گردن جمع شده نشانگر کلاسیک آتونی است، از دست دادن تون عضلانی مشخصه حالت REM.
اما قانعکنندهترین مفهوم تحقیقات خواب پرندگان این است که بدون رویاهای پرندگان، ما نیز ممکن است بی رویا باشیم. نه حواصیل، نه بوسه.

دو گروه اصلی از پرندگان زنده وجود دارد: Palaeognathae بدون پرواز، از جمله شترمرغ و کیوی، که ویژگی های خاصی از اجداد خزنده خود را حفظ کرده اند، و Neognathae، که شامل همه پرندگان دیگر می شود. مطالعات EEG روی شترمرغهای خوابیده، فعالیتهای REM مانند را در ساقه مغز – بخش قدیمیتری از مغز – پیدا کردهاند، در حالی که در پرندگان امروزی، مانند پستانداران، این فعالیت REM مانند عمدتاً در مغز جلوییای که اخیراً توسعه یافته است، رخ میدهد.
چندین مطالعه روی تکهمسر خوابیده – پستانداران تخمگذار مانند پلاتیپوس و اکیدنا، پیوند تکاملی بین ما و پرندگان – همچنین فعالیتهای REM مانند را در ساقه مغز نشان میدهند که نشان میدهد این بوته اجدادی REM قبل از مهاجرت آهسته به مغز بوده است. پیش مغز .
اگر چنین است، مغز پرنده ممکن است جایی باشد که تکامل رویاها را ایجاد کرده است – آن اتاق مخفی در مجاورت هوشیاری بیداری ما که در آن به کار روی مشکلاتی که روزهایمان را به خود مشغول می کند ادامه می دهیم. دیمیتری مندلیف، پس از گیج شدن طولانی و سخت در مورد چیدمان اوزان اتمی در حالی که بیدار بود، در خواب به جدول تناوبی خود رسید. او در ژورنال خود بازگو می کند: «همه عناصر همانطور که لازم بود در جای خود قرار گرفتند. “وقتی از خواب بیدار شدم، بلافاصله آن را روی یک تکه کاغذ یادداشت کردم، استفون الکساندر کیهان شناس، رویای رسیدن به بینشی اساسی در مورد نقش تقارن در تورم کیهانی را در سر داشت، که جایزه ملی انجمن فیزیک آمریکا را برای او به ارمغان آورد.” . برای انیشتین، مکاشفه مرکزی نسبیت در رویای گاوهایی که همزمان می پرند و در حرکتی موجی حرکت می کنند، شکل گرفت.

هم ذهن و هم بدن. مطالعات نشان میدهد افرادی که کارهای حرکتی جدید را یاد میگیرند، آنها را در طول خواب «تمرین» میکنند، سپس در بیداری عملکرد بهتری دارند. این خط از تحقیقات همچنین نشان داده است که چگونه تجسم ذهنی به ورزشکاران در بهبود عملکرد کمک می کند. رناتا آدلر در رمان خود به این موضوع اشاره می کند قایق موتوریاو نوشت: «این یک رویا بود، اما به نظر من، بسیاری از مهمترین چیزها چیزهایی هستند که در خواب یاد می گیرید. سخنرانی، تنیس، موسیقی، اسکی، آداب، عشق – شما سعی می کنید آنها را بیدار کنید و شاید در پرش تسلیم شوید، و سپس کارتان تمام شد. ریتم آنها را یک بار و برای همیشه در خواب شبانه گرفتی.»
ممکن است در REM، آن سوسو زدن بین هوشیاری بیدار و ناخودآگاه، ممکن را در واقعیت تمرین کنیم. ممکن است که بوسه در خواب من یک خیال شبانه نبوده، بلکه مانند رویاهای حواصیل برای پرواز، تمرینی از امکان بوده است. ما ممکن است تکامل یافته باشیم تا خودمان را به واقعیت تبدیل کنیم، آزمایشگاهی از آگاهی که در مغز پرنده آغاز شد.




