Skip to main content
Global

4.4: مراحل النوم

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    198112

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    • فرّق بين نوم REM والنوم غير REM
    • وصف الاختلافات بين المراحل الأربع للنوم بدون حركة العين السريعة
    • افهم الدور الذي يلعبه نوم REM وغير REM في التعلم والذاكرة

    النوم ليس حالة موحدة من الوجود. بدلاً من ذلك، يتكون النوم من عدة مراحل مختلفة يمكن تمييزها عن بعضها البعض من خلال أنماط نشاط موجات الدماغ التي تحدث خلال كل مرحلة. يمكن تصور هذه التغييرات في نشاط موجات الدماغ باستخدام EEG ويتم تمييزها عن بعضها البعض من خلال تردد وسعة موجات الدماغ. يمكن تقسيم النوم إلى مرحلتين عامتين مختلفتين: نوم حركة العين السريعة والنوم بدون حركة العين السريعة (NREM). يتميز نوم حركة العين السريعة (REM) بحركات جريئة للعيون تحت الجفون المغلقة. تبدو موجات الدماغ أثناء نوم حركة العين السريعة مشابهة جدًا لموجات الدماغ أثناء اليقظة. في المقابل، ينقسم النوم بدون حركة العين السريعة (NREM) إلى أربع مراحل متميزة عن بعضها البعض وعن اليقظة من خلال الأنماط المميزة لموجات الدماغ. المراحل الأربع الأولى من النوم هي نوم NREM، بينما المرحلة الخامسة والأخيرة من النوم هي نوم REM. في هذا القسم، سنناقش كل مرحلة من مراحل النوم هذه والأنماط المرتبطة بها لنشاط موجات الدماغ.

    صورة تظهر شخصًا نائمًا. يوجد فوق الجزء العلوي من الصورة خط يمثل نشاط الموجات الدماغية عبر مراحل النوم الخمس. فوق الخط، من اليسار إلى اليمين، تقرأ المرحلة 1 والمرحلة 2 والمرحلة 3 والمرحلة 4 والمرحلة 5. تبلغ سعة الموجة أعلى في المرحلة المتأخرة 2، وقرب نهاية المرحلة 3 حتى المرحلة 4. الطول الموجي أطول من المرحلة المتأخرة 2 حتى المرحلة 4.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يتغير نشاط الموجات الدماغية بشكل كبير عبر مراحل النوم المختلفة. (ائتمان «النوم»: تعديل عمل ريان فارسي)

    مراحل NREM للنوم

    تُعرف المرحلة الأولى من نوم NREM\(\textit{stage 1}\) بالنوم. \(\textit{Stage 1}\)النوم هو مرحلة انتقالية تحدث بين اليقظة والنوم، وهي الفترة التي ننجرف خلالها إلى النوم. خلال هذا الوقت، هناك تباطؤ في كل من معدلات التنفس ونبض القلب. بالإضافة إلى ذلك، ينطوي\(\textit{stage 1}\) النوم على انخفاض ملحوظ في كل من التوتر العضلي العام ودرجة حرارة الجسم الأساسية.

    من حيث نشاط موجات الدماغ، يرتبط\(\textit{stage 1}\) النوم بموجات ألفا وثيتا. ينتج الجزء المبكر من\(\textit{stage 1}\) النوم موجات ألفا، وهي ذات تردد منخفض نسبيًا (\(8-13\)هرتز) وأنماط ذات سعة عالية للنشاط الكهربائي (موجات) تصبح متزامنة. يشبه هذا النمط من نشاط الموجات الدماغية نمط شخص مرتاح جدًا ولكنه مستيقظ. مع استمرار الفرد في\(\textit{stage 1}\) النوم، هناك زيادة في نشاط موجة ثيتا. موجات ثيتا هي موجات أقل ترددًا (\(4-7\)هرتز) وموجات دماغية ذات سعة أعلى من موجات ألفا. من السهل نسبيًا إيقاظ شخص ما من\(\textit{stage 1}\) النوم؛ في الواقع، غالبًا ما يذكر الناس أنهم لم يناموا إذا استيقظوا أثناء\(\textit{stage 1}\) النوم.

    يحتوي الرسم البياني على محور y المسمى «EEG» ومحور x يسمى «الوقت (الثواني). يتم رسم مراحل النوم على طول المحور y والتحرك لأعلى. الأولى هي REM، تليها المرحلة 3 و 4 NREM Delta، والمرحلة 2 NREM Theta (مغزل النوم؛ مجمعات K)، المرحلة 1 NREM Alpha، ثم Awake. الرسم البياني على المحور x هو الوقت بالثواني من 2 إلى 20 في فواصل زمنية مدتها ثانيتين. ترتبط كل مرحلة من مراحل النوم بأطوال موجية متفاوتة السعة والتردد. بالنسبة للآخرين، فإن «المستيقظ» له طول موجي قريب جدًا وسعة متوسطة. تتميز المرحلة 1 بطول موجة موحد بشكل عام وسعة منخفضة نسبيًا تتضاعف وتعود بسرعة إلى وضعها الطبيعي كل ثانيتين. تتكون المرحلة 2 من طول موجي مماثل للمرحلة 1. يقدم المركب K من الثواني 10 إلى 12 وهو عبارة عن انفجار قصير من السعة المضاعفة أو الثلاثية وانخفاض الطول الموجي. تحتوي المرحلتان 3 و 4 على موجة أكثر اتساقًا مع زيادة السعة تدريجيًا. أخيرًا، يبدو نوم REM يشبه إلى حد كبير المرحلة 2 بدون مركب K.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يتغير نشاط الموجات الدماغية بشكل كبير عبر مراحل النوم المختلفة.

    عندما ننتقل إلى\(\textit{stage 2}\) النوم، يدخل الجسم في حالة من الاسترخاء العميق. لا تزال موجات ثيتا تهيمن على نشاط الدماغ، لكنها تنقطع بسبب موجات قصيرة من النشاط تعرف باسم مغزل النوم. مغزل النوم هو انفجار سريع لموجات الدماغ عالية التردد التي قد تكون مهمة للتعلم والذاكرة (Fogel & Smith، 2011؛ Poe، Walsh، & Bjorness، 2010). بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يرتبط ظهور\(K\) المجمعات\(\textit{stage 1}\) -بالنوم. A\(K\)-complex هو نمط ذو سعة عالية جدًا لنشاط الدماغ قد يحدث في بعض الحالات استجابة للمحفزات البيئية. وبالتالي،\(K\) قد تكون المجمعات بمثابة جسر لمستويات أعلى من الإثارة استجابة لما يحدث في بيئاتنا (Halász، 1993؛ Steriade & Amzica، 1998).

    يحتوي الرسم البياني على محور x يسمى «الوقت» والمحور y المسمى «الجهد». يوضِّح الخط الموجات الدماغية، بمنطقتين تُسمى «مغزل النوم» و «k-complex». أدت المنطقة المسماة «مغزل النوم» إلى انخفاض الطول الموجي وزيادة السعة بشكل معتدل، في حين أن المنطقة المسماة «k-complex» لها سعة عالية بشكل ملحوظ وطول موجة أطول.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): تتميز المرحلة الثانية من النوم بمظهر كل من مغزل النوم ومركبات K.

    \(\textit{Stage 3}\)وغالبًا ما يشار إلى النوم بالنوم العميق أو النوم البطيء لأن هذه المراحل تتميز بتردد منخفض (يصل إلى\(4\) هرتز) وموجات دلتا عالية السعة.\(\textit{stage 4}\) خلال هذا الوقت، يتباطأ معدل ضربات قلب الفرد وتنفسه بشكل كبير. من الصعب جدًا إيقاظ شخص ما من النوم أثناء المراحل السابقة وأكثر من تلك\(\textit{stage 3}\) التي\(\textit{stage 4}\) كانت عليها خلال المراحل السابقة. ومن المثير للاهتمام أن الأفراد الذين لديهم مستويات متزايدة من نشاط موجات الدماغ ألفا (غالبًا ما يرتبط باليقظة والانتقال إلى\(\textit{stage 1}\) النوم) أثناء\(\textit{stage 3}\)\(\textit{stage 4}\) وغالبًا ما يبلغون أنهم لا يشعرون بالانتعاش عند الاستيقاظ، بغض النظر عن مدة نومهم (ستون، تايلور، ماكراي، كالسيكار وليشستين، 2008).

    يُظهر Polysonograph a نمط موجات دلتا، وهي منخفضة التردد وسعة عالية. توجد موجات دلتا في الغالب في المرحلتين 3 و 4 من النوم. يُظهر الرسم البياني ب موجات الدماغ في مراحل مختلفة من النوم، مع إبراز المرحلتين 3 و 4.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): (أ) موجات دلتا، ذات التردد المنخفض والسعة العالية، تميز (ب) المرحلة الثالثة من الموجة البطيئة والمرحلة الرابعة من السكون.

    ريم سليب

    كما ذكرنا سابقًا، يتميز نوم REM بحركات سريعة للعيون. تتشابه موجات الدماغ المرتبطة بهذه المرحلة من النوم إلى حد كبير مع تلك التي يتم ملاحظتها عندما يكون الشخص مستيقظًا، كما هو موضح في الشكل أدناه، وهذه هي فترة النوم التي يحدث فيها الحلم. كما أنه يرتبط بشلل أنظمة العضلية في الجسم باستثناء تلك التي تجعل الدورة الدموية والتنفس ممكنين. لذلك، لا تحدث أي حركة للعضلات الإرادية أثناء نوم حركة العين السريعة في الفرد العادي؛ غالبًا ما يشار إلى نوم حركة العين السريعة بالنوم المتناقض بسبب هذا المزيج من نشاط الدماغ المرتفع ونقص قوة العضلات. مثل نوم NREM، تورط REM في جوانب مختلفة من التعلم والذاكرة (Wagner، Gais، & Born، 2001)، على الرغم من وجود خلاف داخل المجتمع العلمي حول مدى أهمية كل من نوم NREM و REM للتعلم الطبيعي والذاكرة (Siegel، 2001).

    الرسم البياني A عبارة عن جهاز متعدد الموجات مع تسليط الضوء على فترة حركة العين السريعة (REM). يُظهر المخطط ب موجات الدماغ في مراحل مختلفة من النوم، مع إبراز مرحلة «الاستيقاظ» لإظهار تشابهها مع نمط موجة «REM» في الجزء A.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): (أ) تتميز فترة حركة العين السريعة بجزء الخط الأحمر القصير. تبدو موجات الدماغ المرتبطة بنوم حركة العين السريعة، الموضحة في المربع الأحمر في (أ)، مشابهة جدًا لتلك التي تظهر (ب) أثناء اليقظة.

    إذا حُرم الأشخاص من نوم حركة العين السريعة ثم سُمح لهم بالنوم دون إزعاج، فسوف يقضون وقتًا أطول في نوم حركة العين السريعة فيما يبدو أنه محاولة لاسترداد الوقت الضائع في حركة العين السريعة. يُعرف هذا باسم ارتداد حركة العين السريعة، ويشير إلى أن نوم حركة العين السريعة يتم تنظيمه أيضًا بشكل متماثل. بصرف النظر عن الدور الذي قد يلعبه نوم حركة العين السريعة في العمليات المتعلقة بالتعلم والذاكرة، قد يشارك نوم حركة العين السريعة أيضًا في المعالجة والتنظيم العاطفي. في مثل هذه الحالات، قد يمثل ارتداد حركة العين السريعة في الواقع استجابة تكيفية للتوتر لدى الأفراد غير المكتئبين عن طريق قمع البروز العاطفي للأحداث المكروهة التي حدثت في اليقظة (Suchecki، Tiba، & Machado، 2012).

    في حين أن الحرمان من النوم بشكل عام يرتبط بعدد من العواقب السلبية (Brown، 2012)، يبدو أن عواقب الحرمان من REM أقل عمقًا (كما تمت مناقشته في Siegel، 2001). في الواقع، اقترح البعض أن الحرمان من حركة العين السريعة يمكن أن يكون مفيدًا بالفعل في بعض الظروف. على سبيل المثال، ثبت أن الحرمان من النوم بواسطة حركة العين السريعة يحسن أعراض الأشخاص الذين يعانون من الاكتئاب الشديد، والعديد من الأدوية الفعالة المضادة للاكتئاب تثبط نوم REM (Riemann, Berger, & Volderholzer, 2001; Vogel, 1975).

    وتجدر الإشارة إلى أن بعض مراجعات الأدبيات تتحدى هذه النتيجة، مما يشير إلى أن الحرمان من النوم الذي لا يقتصر على نوم حركة العين السريعة له نفس الفعالية أو الفعالية في تخفيف أعراض الاكتئاب لدى بعض المرضى الذين يعانون من الاكتئاب. في كلتا الحالتين، لا يُفهم تمامًا لماذا يؤدي الحرمان من النوم إلى تحسين الحالة المزاجية لبعض المرضى (Giedke & Schwärzler، 2002). ومع ذلك، اقترح البعض مؤخرًا أن الحرمان من النوم قد يغير المعالجة العاطفية بحيث من المرجح أن يُنظر إلى المنبهات المختلفة على أنها إيجابية بطبيعتها (Gujar، Yoo، Hu، & Walker، 2011). يُظهر التنويم المغناطيسي أدناه مرور الشخص عبر مراحل النوم.

    هذا رسم بياني يوضح انتقالات دورة النوم خلال فترة نوم نموذجية مدتها ثماني ساعات. خلال الساعة الأولى، يمر الشخص بالمراحل 1، 2، 3 وينتهي عند 4. في الساعة الثانية، يتأرجح النوم بين 3 و4 قبل الوصول إلى فترة 30 دقيقة من نوم حركة العين السريعة. تتبع الساعة الثالثة نفس نمط الساعة الثانية، ولكنها تنتهي بفترة استيقاظ قصيرة. تتبع الساعة الرابعة نمطًا مشابهًا للساعة الثالثة، مع مرحلة حركة العين السريعة الأطول قليلاً. في الساعة الخامسة، لم يعد الوصول إلى المرحلتين 3 و 4. تتأرجح مراحل النوم من 2 إلى 1 إلى REM إلى الاستيقاظ ثم تتكرر بفواصل زمنية قصيرة حتى نهاية الساعة الثامنة عندما يستيقظ الشخص.
    الشكل\(\PageIndex{6}\): التنويم المغناطيسي هو رسم تخطيطي لمراحل النوم التي تحدث خلال فترة النوم. يوضح هذا التنويم المغناطيسي كيف يتحرك الفرد خلال مراحل النوم المختلفة.

    الأحلام

    يختلف معنى الأحلام باختلاف الثقافات والفترات الزمنية. بحلول أواخر\(19^{th}\) القرن، أصبح الطبيب النفسي الألماني سيغموند فرويد مقتنعًا بأن الأحلام تمثل فرصة للوصول إلى اللاوعي. من خلال تحليل الأحلام، اعتقد فرويد أن الناس يمكنهم زيادة الوعي الذاتي واكتساب رؤية قيمة لمساعدتهم على التعامل مع المشاكل التي واجهوها في حياتهم. قام فرويد بالتمييز بين المحتوى الواضح والمحتوى الكامن للأحلام. المحتوى الواضح هو المحتوى الفعلي، أو القصة، للحلم. المحتوى الكامن، من ناحية أخرى، يشير إلى المعنى الخفي للحلم. على سبيل المثال، إذا كانت المرأة تحلم بأن يطاردها ثعبان، ربما جادل فرويد بأن هذا يمثل خوف المرأة من العلاقة الجنسية الحميمة، حيث يعمل الثعبان كرمز لقضيب الرجل.

    لم يكن فرويد المنظر الوحيد الذي ركز على محتوى الأحلام. اعتقد الطبيب النفسي السويسري كارل يونغ في\(20^{th}\) القرن الماضي أن الأحلام سمحت لنا بالاستفادة من اللاوعي الجماعي. اللاوعي الجماعي، كما وصفه جونغ، هو مستودع نظري للمعلومات التي يعتقد أن الجميع يشاركها. وفقًا لجونغ، عكست بعض الرموز في الأحلام نماذج عالمية ذات معاني متشابهة لجميع الناس بغض النظر عن الثقافة أو الموقع.

    ومع ذلك، تعتقد الباحثة في النوم والأحلام روزاليند كارترايت أن الأحلام تعكس ببساطة أحداث الحياة المهمة للحالم. على عكس فرويد وجونغ، وجدت أفكار كارترايت حول الحلم دعمًا تجريبيًا. على سبيل المثال، نشرت هي وزملاؤها دراسة طُلب فيها من النساء اللائي يتعرضن للطلاق عدة مرات على مدى خمسة أشهر الإبلاغ عن درجة اهتمام أزواجهن السابقين. تم إيقاظ نفس هؤلاء النساء أثناء نوم REM من أجل تقديم سرد مفصل لمحتوى أحلامهن. كان هناك ارتباط إيجابي كبير بين درجة تفكير النساء في أزواجهن السابقين خلال ساعات الاستيقاظ وعدد المرات التي ظهر فيها أزواجهن السابقون كشخصيات في أحلامهم (كارترايت، أغارغون، كيركبي، وفريدمان، 2006). كشفت الأبحاث الحديثة (Horikawa، Tamaki، Miyawaki، وKamitani، 2013) عن تقنيات جديدة يمكن للباحثين من خلالها اكتشاف وتصنيف الصور المرئية التي تحدث أثناء الحلم بشكل فعال باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للقياس العصبي لأنماط نشاط الدماغ، مما يفتح الطريق لمزيد من البحث في هذا المجال منطقة.

    في الآونة الأخيرة، أصبح علماء الأعصاب مهتمين أيضًا بفهم سبب حلمنا. على سبيل المثال، يقترح هوبسون (2009) أن الحلم قد يمثل حالة من الوعي الأولي. بعبارة أخرى، يتضمن الحلم بناء واقع افتراضي في رؤوسنا قد نستخدمه لمساعدتنا أثناء اليقظة. من بين مجموعة متنوعة من الأدلة البيولوجية العصبية، يستشهد جون هوبسون بالبحث عن الأحلام الواضحة كفرصة لفهم الحلم بشكل أفضل بشكل عام. الأحلام الواضحة هي الأحلام التي يتم فيها الحفاظ على جوانب معينة من اليقظة خلال حالة الأحلام. في الحلم الواضح، يدرك الشخص حقيقة أنه يحلم، وبالتالي يمكنه التحكم في محتوى الحلم (LaVerge، 1990).

    ملخص

    تتميز مراحل النوم المختلفة بأنماط موجات الدماغ المرتبطة بكل مرحلة. عندما ينتقل الشخص من الاستيقاظ إلى النوم، يتم استبدال موجات ألفا بموجات ثيتا. تظهر مغزل النوم\(K\) ومجمعات\(\textit{stage 2}\) النوم أثناء النوم. \(\textit{Stage 3}\)\(\textit{stage 4}\)ويوصف بأنه نوم الموجة البطيئة الذي يتميز بغلبة موجات الدلتا. يشمل نوم حركة العين السريعة الحركات السريعة للعيون وشلل العضلات الإرادية والحلم. يبدو أن كل من نوم NREM و REM يلعبان أدوارًا مهمة في التعلم والذاكرة. قد تمثل الأحلام أحداث الحياة المهمة للحالم. بدلاً من ذلك، قد يمثل الحلم حالة من الوعي الأولي، أو الواقع الافتراضي، في العقل الذي يساعد الشخص أثناء الوعي.

    مسرد المصطلحات

    موجة ألفا
    نوع موجة الدماغ ذات التردد المنخفض نسبيًا والسعة العالية نسبيًا التي تصبح متزامنة؛ سمة من سمات بداية المرحلة الأولى من النوم
    موجة دلتا
    نوع موجة الدماغ ذات التردد المنخفض والسعة العالية المميزة للمرحلة 3 والمرحلة 4 من النوم
    فاقد الوعي الجماعي
    المستودع النظري للمعلومات المشتركة بين جميع الناس عبر الثقافات، كما وصفها كارل يونغ
    مجمع كيه
    نمط السعة العالية جدًا لنشاط الدماغ المرتبط بالنوم في المرحلة الثانية والذي قد يحدث استجابة للمحفزات البيئية
    محتوى كامن
    المعنى الخفي للحلم، وفقًا لوجهة نظر سيغموند فرويد لوظيفة الأحلام
    حلم واضح
    يدرك الناس أنهم يحلمون ويمكنهم التحكم في محتوى الحلم
    محتوى البيان
    قصة الأحداث التي تحدث أثناء الحلم، وفقًا لوجهة نظر سيغموند فرويد لوظيفة الأحلام
    غير REM (NREM)
    فترة النوم خارج فترات حركة العين السريعة (REM)
    حركة العين السريعة (REM) أثناء النوم
    فترة نوم تتميز بموجات دماغية تشبه إلى حد كبير تلك التي تحدث أثناء اليقظة وحركات العين المندفعة تحت الجفون المغلقة
    مغزل النوم
    انفجار سريع لموجات الدماغ عالية التردد أثناء النوم في المرحلة الثانية والتي قد تكون مهمة للتعلم والذاكرة
    المرحلة الأولى من النوم
    المرحلة الأولى من النوم؛ المرحلة الانتقالية التي تحدث بين اليقظة والنوم؛ الفترة التي ينجرف فيها الشخص للنوم
    المرحلة الثانية من النوم
    المرحلة الثانية من النوم؛ يذهب الجسم إلى الاسترخاء العميق؛ يتميز بظهور مغزل النوم
    المرحلة الثالثة من النوم
    المرحلة الثالثة من النوم؛ نوم عميق يتميز بموجات دلتا منخفضة التردد وعالية السعة
    المرحلة الرابعة من النوم
    المرحلة الرابعة من النوم؛ نوم عميق يتميز بموجات دلتا منخفضة التردد وعالية السعة
    موجة ثيتا
    نوع موجة الدماغ ذات التردد المنخفض والسعة المنخفضة المميزة لنهاية المرحلة الأولى من النوم

    Contributors and Attributions