خواب فک‌ها با تنها نیمی از مغزشان در بیرون از دریا، شاید کلیدی باشد برای حل اسرار خواب REM

یکی از گونه‌های فک به طرزی متفاوت از سایر حیوانات می‌خوابد. این عادت عجیب آن‌ها شاید بتواند به توضیح خواب REM (حرکات سریع چشم‌ها) کمک کند. خواب REM مرحله‌ای از خواب است که طی آن واضح‌ترین رویاها را تجربه می‌کنیم. علت نام‌گذاری این مرحله از خواب به REM، حرکت مداوم چشم‌ها به راست و چپ است، در حالی که پلک‌ها بسته‌اند.

مقاله مرتبط: ۵ حقیقت کوتاه در مورد خواب: خواب REM خلاقیت را تقویت می‎کند!

به نظر می‌رسد که این مرحله از خواب برای سلامتی بسیاری از پستانداران ضروری باشد. به عنوان مثال، اگر موش‌ها از REM محروم شوند، دچار کاهش وزن شده و در نهایت می‌میرند. پستاندارانی از راسته آب‌بازان مانند دلفین‌ها، استثنا هستند. تنها نیمی از مغز این جانوران به خواب می‌رود و در نتیجه می‌توانند همواره گوش‌به‌زنگ و هشیار باشند. مطالعات حاکی از نبود خواب REM در راسته آب‌بازان است.

Jerome Siegel از دانشگاه کالیفرنیا و همکارانش در جست‌وجوی استثنائات بیشتر فک‌های خزپوش شمالی (Northern fur seals) را بررسی کردند. این جانوران نیمه‌آبزی بوده و به جز درفصول تولیدمثل بیشتر در آب زندگی می‌کنند. تیم محققان ایمپلنت‌هایی را به منظور ثبت فعالیت مغزی به چهار فک متصل کردند. این کار به آن‌ها کمک می‌کرد تا وضعیت خواب را در آن‌ها ردیابی کنند.

فک ها ابتدا به محیط خشک دسترسی داشتند، اما محققان برای ۱۰ الی ۱۴ روز متوالی این محیط را حذف کردند تا شرایط دریا را نیز شبیه‌سازی کنند. در خشکی، فک‌ها علاوه بر خواب Slowwave REM، حدود ۸۰ دقیقه REM را در روز تجربه‌ می‌کردند. در آب، REM به طور میانگین تنها سه دقیقه در روز اتفاق می‌افتاد. برخلاف سایر مطالعات جانوری، در فک‌های خزپوش شمالی، گاهی اوقات کل مغز و گاهی همانند دلفین‌ها نصف آن به خواب می‌رفت. نسبت خواب نیمی از مغز به کل آن از ۶۲ درصد در خشکی تا ۹۴ درصد در آب متغیر بود. شاید علت این موضوع محافظت از خود در برابر شکارچیانی مانند نهنگ‌های قاتل باشد.

پس از مدتی محرومیت از خواب REM، بسیاری از پستانداران به مقدار بیشتری می‌خوابند تا نیازشان را جبران کنند. این در حالی است که طبق مطالعات، در فک‌های خزپوش شمالی چنین جبرانی یا صورت نمی‌گیرد و یا بسیار ناچیز است. همچنین در این فک‌ها هیچ نشانه‌ای از بروز بیماری پس از محرومیت از REM مشاهده نشد.

محبوب‌ترین توضیحی که در مورد خواب REM وجود دارد، نقش آن در حافظه بلندمدت است. اما Siegel معتقد است که بسیاری از شواهد علیه این موضوع است. بسیاری از داروهای ضدافسردگی REM را مهار می‌کنند، بدون این که تاثیر واضحی روی حافظه بگذارند. با مرور اطلاعاتی که از خواب سایر جانوران به دست آمده بود، محققان دریافتند مدت زمانی که در خواب REM سپری می‌شود، با مدت زمان خواب Non-REM مرتبط است. اما در گونه‌هایی که با کل مغز خود نمی‌خوابند، REM وجود ندارد.

آنان برای توضیح این موضوع، پیشنهاد دادند که خواب REM در تنظیم دمای مغز دخیل است. زمانی که کل مغز در خواب Non-REM است، سرد می‌شود؛ در نتیجه نیازمند خواب REM است تا دوباره گرم شود و جانور برای بیدار شدن آماده گردد. مطالعات پیشین نشان داده‌اند که جانوران از جمله انسان، هنگامی که در خواب REM بیدار می‌شوند نسبت به خواب Non-REM هشیارتر هستند.

Thomas Wehr در سال ۱۹۹۲ برای نخستین بار این ایده را مطرح کرد. به گفته وی جانورانی که توانایی ایجاد خواب REM را دارند، در صورتیکه بتوانند با نیمه فعال نگه‌داشتن مغز، آن را گرم کنند، نیازی به استفاده از REM نخواهند داشت. به گفته John Lesku گرم نگه داشتن مغز می‌تواند به این مسئله مرتبط باشد، اما احتمالا کل قضیه نیست. اگر تنها کارکرد خواب REM افزایش جزئی در دمای مغز است، سوالی که مطرح می‌شود این است که چرا از خواب عمیق بیدار نمی‌شویم. این مسئله نشان‌دهنده سایر کارکردهای خواب REM است که به گرم کردن مغز ارتباطی ندارند.