خواب، زمانی برای استراحت و بازیابی انرژی است، اما مغز در این حالت همچنان فعال باقی می‌ماند. یک مطالعه‌ی جدید که در مجله Nature Communications منتشر شده، نشان می‌دهد که مردمک‌های چشم در طول خواب به‌طور مداوم تغییر اندازه می‌دهند. این تغییرات نشان‌دهنده سطوح مختلفی از فعال‌سازی مغز هستند و می‌توانند در آینده برای تشخیص اختلالات خواب به‌کار گرفته شوند.
اندازه مردمک چشم، نشانگر فعالیت مغز در خواب
کارولین لوستنبرگر، عصب‌شناس در مؤسسه ETH زوریخ، توضیح می‌دهد:
“ این یافته‌ها برخلاف تصور قبلی است که سطح تحریک‌پذیری مغز در طول خواب پایین است. در واقع، تغییرات اندازه مردمک نشان‌دهنده سطح فعال‌سازی مغز و تنظیم چرخه خواب-بیداری هستند .”
لکوس سرولئوس، بخشی از ساقه مغز است که مسئول تنظیم سطح هوشیاری است و مطالعه‌ی آن هنگام خواب دشوار است. اما از آنجا که اندازه مردمک با فعالیت مغز مرتبط است، محققان حدس زدند که می‌توان از تغییرات مردمک برای بررسی میزان فعالیت مغز در خواب استفاده کرد.
چگونه این آزمایش انجام شد؟
این تیم برای اولین بار موفق شد حرکت چشم‌ها را در طول چند ساعت خواب بررسی کند. اما چطور؟ محققان، یک چشم شرکت‌کنندگان را باز نگه داشتند، آن را با پماد مرطوب کردند و سپس با یک باند شفاف پوشاندند.
مانوئل کارو دومینگز، مهندس زیست‌پزشکی و نویسنده‌ی اصلی این تحقیق، که این روش را ابداع کرده است، می‌گوید:
“ نگرانی اصلی ما این بود که افراد نتوانند با چشم باز بخوابند، اما در یک اتاق تاریک، اکثر افراد فراموش می‌کنند که چشمانشان باز است و می‌توانند بخوابند .”
یافته‌های کلیدی این تحقیق
بررسی تغییرات مردمک چشم نشان داد که سطح فعالیت مغز در طول خواب به‌طور مداوم تغییر می‌کند. این نتایج ویژگی‌های زیستی را تأیید می‌کند که قبلاً در مطالعات روی جوندگان ثبت شده بود. همچنین، این تحقیق ارتباطی بین الگوی تغییرات مردمک در خواب و فعالیت‌های مغزی خاص مانند موج‌های مغزی مرتبط با ثبات خواب و تثبیت حافظه را نشان داد.
یافته جالب این بود که هرچه مغز در خواب فعال‌تر باشد، واکنش آن به صداها قوی‌تر است، و این میزان فعالیت را می‌توان از تغییر اندازه مردمک چشم تشخیص داد. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا لکوس سرولئوس مستقیماً بر تغییرات مردمک تأثیر می‌گذارد یا خیر.
کاربردهای آینده این کشف
لوستنبرگر می‌گوید:
“ ما تنها تغییرات مردمک را که با سطح فعالیت مغز و ضربان قلب مرتبط هستند، مشاهده کرده‌ایم .”
محققان قصد دارند در مطالعات بعدی، تأثیر سطوح مختلف فعالیت مغز بر کیفیت خواب را بررسی کنند. اگر رابطه‌ای علّی بین این عوامل پیدا شود، اندازه مردمک می‌تواند در آینده به‌عنوان شاخصی برای تشخیص اختلالاتی مانند بی‌خوابی، اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) و حتی پیش‌بینی روند بهبود بیماران در حالت کما مورد استفاده قرار گیرد.
شاید هنوز مشخص نشده باشد که چشم‌ها پنجره‌ای به روح هستند یا نه، اما این تحقیق نشان می‌دهد که چشم‌ها قطعاً پنجره‌ای به فعالیت‌های مغزی ما هستند!
∎