Skip to main content
Global

4.3: مراحل النوم

  • Page ID
    199642
    • Rose M. Spielman, William J. Jenkins, Marilyn D. Lovett, et al.
    • OpenStax
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم
    • فرّق بين نوم REM والنوم غير REM
    • وصف الاختلافات بين المراحل الثلاث 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. أثناء الاستيقاظ، تهيمن موجات بيتا على نشاط موجات الدماغ. بالمقارنة مع أنماط موجات الدماغ أثناء النوم، تتمتع موجات بيتا بأعلى تردد (13-30 هرتز) وأدنى سعة، وتميل إلى إظهار المزيد من التباين. عندما نبدأ في النوم، يتغير نشاط موجة الدماغ لدينا. يمكن تصور هذه التغييرات باستخدام EEG ويتم تمييزها عن بعضها البعض من خلال تردد وسعة موجة الدماغ. تردد موجة الدماغ هو عدد موجات الدماغ التي تحدث في الثانية، ويتم قياس التردد بالهرتز (Hz). السعة هي ارتفاع موجة الدماغ (الشكل 4.7). 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 الثلاث الأولى من النوم هي نوم NREM، في حين أن المرحلة الرابعة 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 4.7 يتغير نشاط الموجات الدماغية بشكل كبير عبر مراحل النوم المختلفة. (ائتمان «النوم»: تعديل عمل ريان فارسي)

    مراحل NREM للنوم

    عندما نبدأ في النوم، ندخل نوم NREM، وتنخفض أنماط موجات الدماغ في التردد وتزداد السعة. تُعرف المرحلة الأولى من نوم NREM بالنوم في المرحلة الأولى. المرحلة الأولى من النوم هي 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، تتضمن المرحلة الأولى من النوم انخفاضًا ملحوظًا في كل من التوتر العضلي العام ودرجة حرارة الجسم الأساسية.

    من حيث نشاط موجات الدماغ، ترتبط المرحلة الأولى من النوم بكل من موجات ألفا وثيتا. ينتج الجزء المبكر من المرحلة الأولى من النوم موجات ألفا. تشبه أنماط النشاط الكهربائي هذه (الموجات) تلك الخاصة بشخص مرتاح جدًا ولكنه مستيقظ، لكنها أقل تباينًا (أكثر تزامنًا) وهي أقل ترددًا نسبيًا (8-12 هرتز) وأعلى في السعة من موجات بيتا (الشكل 4.8). مع استمرار الفرد في النوم في المرحلة الأولى، هناك زيادة في نشاط موجة ثيتا. موجات ثيتا أقل ترددًا (4-7 هرتز) وأعلى في السعة من أنماط موجات ألفا. من السهل نسبيًا إيقاظ شخص ما من المرحلة الأولى من النوم؛ في الواقع، غالبًا ما يذكر الناس أنهم لم يناموا إذا استيقظوا أثناء نوم المرحلة الأولى.

    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 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 المرحلة 3 على موجة أكثر اتساقًا مع زيادة السعة تدريجيًا. أخيرًا، يبدو نوم REM يشبه إلى حد كبير المرحلة 2 بدون مركب K.
    الشكل 4.8 يتغير نشاط الموجات الدماغية بشكل كبير عبر مراحل النوم المختلفة.

    عندما ننتقل إلى المرحلة الثانية من 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 (الشكل 4.9). 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 مجمعات K بالنوم في المرحلة الثانية. مركب K هو نمط ذو سعة عالية جدًا لنشاط الدماغ قد يحدث في بعض الحالات استجابة للمحفزات البيئية. وبالتالي، قد تكون المجمعات K 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 4.9 يتميز النوم في المرحلة 2 بمظهر كل من مغزل النوم ومركبات K.

    غالبًا ما يشار إلى نوم المرحلة 3 من NREM بالنوم العميق أو النوم البطيء لأن هذه المرحلة تتميز بالتردد المنخفض (أقل من 3 هرتز) وموجات دلتا ذات السعة العالية (الشكل 4.10). تتمتع موجات دلتا هذه بأقل تردد وأعلى سعة لأنماط موجات الدماغ النائمة. خلال هذا الوقت، يتباطأ معدل ضربات قلب الفرد وتنفسه بشكل كبير، ويصعب إيقاظ شخص ما من النوم أثناء المرحلة 3 مقارنة بالمراحل السابقة. ومن المثير للاهتمام أن الأفراد الذين لديهم مستويات متزايدة من نشاط موجات الدماغ ألفا (غالبًا ما يرتبط باليقظة والانتقال إلى المرحلة الأولى من النوم) خلال المرحلة الثالثة غالبًا ما يبلغون أنهم لا يشعرون بالانتعاش عند الاستيقاظ، بغض النظر عن مدة نومهم (ستون، تايلور، مكراي، كالسيكار، وليشستين، 2008).

    يُظهر Polysonograph a نمط موجات دلتا، وهي منخفضة التردد وسعة عالية. توجد موجات دلتا في الغالب في المرحلة 3 من النوم. يُظهر الرسم البياني ب الموجات الدماغية في مراحل مختلفة من النوم، مع إبراز المرحلة 3.
    الشكل 4.10 (أ) تميز موجات دلتا، ذات التردد المنخفض والسعة العالية، (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 تتم ملاحظتها عندما يكون الشخص مستيقظًا، كما هو موضح في الشكل 4.11، 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، شاركت REM في جوانب مختلفة من التعلم والذاكرة (Wagner، Gais، & Born، 2001؛ Siegel، 2001).

    الرسم البياني A عبارة عن جهاز قياس متعدد الأبعاد مع تسليط الضوء على فترة حركة العين السريعة (REM). يُظهر الرسم البياني ب الموجات الدماغية في مراحل مختلفة من النوم، مع تسليط الضوء على مرحلة «الاستيقاظ» لإظهار تشابهها مع نمط موجة «REM» في الرسم البياني A.
    الشكل 4.11 (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). يرتبط الحرمان من النوم بشكل عام بعدد من العواقب السلبية (Brown، 2012).

    يُظهر التنويم المغناطيسي أدناه (الشكل 4.12) مرور الشخص عبر مراحل النوم.

    هذا رسم بياني يوضح انتقالات دورة النوم خلال فترة نوم نموذجية مدتها ثماني ساعات. خلال الساعة الأولى، يمر الشخص بالمرحلتين 1 و 2 وينتهي عند 3. في الساعة الثانية، يتأرجح النوم في المرحلة 3 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 المرحلة 3. تتأرجح مراحل النوم من 2 إلى 1 إلى REM إلى الاستيقاظ ثم تتكرر بفواصل زمنية قصيرة حتى نهاية الساعة الثامنة عندما يستيقظ الشخص.
    الشكل 4.12 التنويم المغناطيسي هو رسم تخطيطي لمراحل النوم أثناء حدوثها خلال فترة النوم. يوضح هذا التنويم المغناطيسي كيف يتحرك الفرد خلال مراحل النوم المختلفة.
    رابط إلى التعلم

    شاهد هذا الفيديو حول مراحل النوم المختلفة لمعرفة المزيد.

    الأحلام

    تختلف الأحلام والمعاني المرتبطة بها عبر الثقافات والفترات الزمنية المختلفة. بحلول أواخر القرن التاسع عشر، أصبح الطبيب النفسي النمساوي 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 القرن العشرين 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.

    يُنسب الفضل إلى آلان هوبسون، عالم الأعصاب، في تطوير نظرية التنشيط والتوليف للحلم. اقترحت الإصدارات المبكرة من هذه النظرية أن الأحلام لم تكن تمثيلات القلق المليئة بالمعنى التي اقترحها فرويد وآخرون، بل كانت نتيجة محاولة دماغنا فهم («تركيب») النشاط العصبي («التنشيط») الذي كان يحدث أثناء نوم حركة العين السريعة. تستمر التعديلات الحديثة (على سبيل المثال، هوبسون، 2002) في تحديث النظرية بناءً على الأدلة المتراكمة. 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).