نگاهی به آخرین مطالعات محققان درباره موضوعی جنجالی
نزدیک‌شدن به رویای «یادگیری در خواب»
یادگیری در خواب سوژه بسیاری از فیلم و سریال‌ها بوده و هست. مثلا در انیمیشن «آزمایشگاه دكستر» در یك قسمت از آن شخصیت اصلی سریال به جای یادگیری زبان فرانسوی در بیداری، دستگاهی اختراع كرد كه با استفاده از آن توانست یكشبه و هنگام خواب فرانسوی بیاموزد. به طوری‌كه در بیداری غیر از این زبان به هیچ زبان دیگری نمی‌توانست صحبت كند! ایده یادگیری در خواب خاص دنیای مدرن نیست. قرن‌هاست بودایی‌های تبت، این روش را انجام می‌دهند. آنها پیامی را در گوش افرادی كه خواب هستند، زمزمه می‌كنند تا بتوانند آن پیام را در رویای خود متصور شوند و در ذهن خود نگه دارند. چیزی که حالا دانشمندان هم در پی آن هستند.
همه می‌دانیم وقتی به اندازه كافی استراحت كنیم، یادگیری بهتری داریم. اما بیشتر مردم یادگیری در خواب را غیرممكن می‌دانند. با این حال مجموعه جدیدی از یافته‌های عصب‌شناسی نشان می‌دهد بخش مهمی از یادگیری هنگام خواب رخ می‌دهد. برای مثال، خاطراتی كه به‌تازگی در ذهن ما شكل گرفته‌اند، هنگام شب، تكرار و در حافظه‌مان تثبیت می‌شوند. در برخی تحقیق‌ها، محققان با آزمایش روی موش‌ها با استفاده از صدا و بو توانسته‌اند خاطرات روز آنها را شب هنگام تقویت كنند. بررسی‌های اخیر نشان می‌دهد یادگیری در خواب واقعا امكان‌پذیر است.
نتیجه آزمایش با سایكوفن
سال 1306/ ۱۹۲۷ یكی از محققان اهل نیویورك، دستگاهی ساخت كه به «سایكوفن»(Psycho-Phone) معروف شد. این دستگاه، پیام‌های ضبط شده را هنگام شب و موقع خواب تكرار می‌كرد. در واقع فردی كه از این دستگاه استفاده می‌كرد، می‌توانست پیام‌های مورد نظر خود را ضبط كرده و آنها را شب‌ها موقع خواب در زمان معینی پخش كند. این محقق قصد داشت با این كار پیام‌های مورد نظر را به فردی كه در خواب است، یاد بدهد. محققان آن زمان از این دستگاه استقبال كردند و در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ میلادی با تحقیقات متعددی در زمینه یادگیری در خواب گذشت. برای مثال سال 1321/ ۱۹۴۲، محققان در یك اردوی تابستانی پسرانه، ۴۰ نفر از پسرانی را كه عادت به جویدن ناخن‌هایشان داشتند، مورد بررسی قرار دادند. آنها پیامی با این مضمون را كه «طعم ناخن‌های انگشتان من به‌شدت تلخ هستند» ضبط كردند و آن را هر شب برای ۲۰ نفر از این پسرها ۳۰۰ بار تكرار كردند. مدت زمان این تكرار هم تا ۱۵۰ دقیقه طول می‌كشید. این اردوی تابستانی ۵۴ روزه بود و در پایان تحقیق هشت نفر از پسرها عادت جویدن ناخن خود را ترك كردند. اما ۲۰ پسر دیگر كه هیچ پیامی برای آنها پخش نشده بود، به همین عادت ادامه دادند. این بررسی‌های اولیه به دلیل این‌كه خیلی دقیق نبودند، مورد تردید واقع شده‌اند. مثلا در این بررسی از دستگاه‌های بررسی فیزیولوژی پسرها استفاده نشده بود تا كاملا مطمئن شوند آنها واقعا به خواب رفته بودند یا خیر. بنابراین نتایج این بررسی پذیرفته نشد.
سال 1335/ ۱۹۵۶، دو محقق با استفاده از نوار مغزی، فعالیت مغز داوطلبان آزمایش را هنگام خواب ثبت كردند و در همان حال ۹۶ پرسش و پاسخ را برای آنها خواندند. روز بعد فقط داوطلبانی كه به خواب عمیق
فرو نرفته و نشانه‌هایی از بیداری داشتند، توانستند پاسخ پرسش‌هایی را كه شب شنیده بودند، به یاد آورند. اما آن دسته از داوطلبانی كه در خواب عمیق بودند، چیزی به خاطر نداشتند.
این بررسی، یادگیری در خواب را غیرممكن اعلام كرد و باعث شد حداقل تا ۵۰ سال آینده هیچ محققی به طور جدی به بررسی این موضوع نپردازد. البته محققانی به این موضوع كه آیا خواب كافی در به یاد آوردن اطلاعات جدید موثر است یا خیر یا این‌كه آیا به یاد آوردن مطالب پس از استراحت و خواب كوتاه روز، راحت‌تر رخ می‌دهد، پرداخته بودند. تحقیقات آنها نشان داد به یاد آوردن خاطرات پس از خواب بهتر صورت می‌گیرد و به این ترتیب پرونده ارتباط خواب و حافظه دوباره گشوده شد.
مراحل مختلف خواب و یادگیری
بیشتر محققان روی مرحله REM (حركت سریع چشم) متمركز شدند. در این مرحله از خواب، فرد رویاهای واضح می‌بیند. محققان معتقد بودند پردازش شبانه خاطرات به وسیله مغز، صرفا با دیدن رویا همراه است و نمود خارجی پیدا نمی‌كند. بعدها در سال 1362/ ۱۹۸۳، محققان این مرحله از خواب را بهترین زمان برای فراموش كردن نامیدند. اما محققانی دیگر گفتند كه در مرحله خواب REM ارتباط سلول‌های مغزی سست میشود و فرد روز بعد بهتر می‌تواند اطلاعات جدید را در ذهن خود به خاطر بسپارد.
برخی محققان روی مرحله دیگری از خواب به نام موج آهسته خواب (SWS) متمركز شدند. در این مرحله از خواب، حركت سریع چشم رخ نمی‌دهد و فرد به خواب عمیقی فرو رفته است. در سال 1386/ ۲۰۰۷، محققان در آزمایشگاه به بررسی خواب چند داوطلب پرداختند. آنها وقتی داوطلبان در خواب بودند، بوی گل سرخ هم در فضا پراكنده كرده‌اند. این بو، هیپوكامپوس مغز كه مربوط به شناخت فرد از اطراف خود و ذخیره‌سازی اطلاعات جدید است را فعال كرد. سپس محققان محل قرار گرفتن چند شیء را به داوطلبانی كه خواب بودند، گفتند. داوطلبان هنگام بیداری توانستند محل آن اشیاء را به خاطر بیاورند، اما آنها فقط می‌توانستند با استفاده از بوی گل سرخ‌هایی كه هنگام خواب موج آهسته استشمام كرده بودند، محل اشیاء را نشان دهند.
بررسی‌های یادگیری در خواب
محققان سال 1388/ ۲۰۰۹ به جای استفاده از بو، از اصوات كمك گرفتند. آنها متوجه شدند به‌كارگیری اصوات در مرحله خواب موج آهسته به داوطلبان در به یاد آوردن مكان اشیاء بهتر كمك می‌كند. سپس آنها فعالیت مجدد حافظه هدفمند (TMR) را بررسی كردند. در این بررسی، آنها ابتدا به داوطلبان جای ۵۰ شیء مختلف مانند كتری را روی صفحه نمایش رایانه نشان دادند. سپس صدای سوت كتری را برای آنها پخش كردند. پس از این مرحله از داوطلبان خواستند كه بخوابند. محققان با استفاده از نوار مغزی مطمئن شدند كه داوطلبان به خواب رفته‌اند. این بررسی، اطلاعات جالبی از فعالیت هماهنگ شبكه‌های عصبی در لایه بیرونی مغز و قشر مغز نشان داد. این بخش از مغز مربوط به فعالیت مجدد حافظه است. پس از این‌كه داوطلبان به خواب رفتند، محققان هنگام مرحله خواب موج آهسته، صدای مربوط به اشیا را كه در مرحله یادگیری به داوطلبان یاد داده بودند، دوباره خیلی آرام پخش كردند. داوطلبان پس از بیدار شدن، خیلی راحت‌تر از هر زمان دیگر توانستند محل اشیا را به خاطر آورند. در واقع این روش، حافظه فضایی داوطلبان را هم دوباره فعال كرده بود.
فعالیت مجدد حافظه هدفمند (TMR) می‌تواند نقش مهمی در نواختن یك ملودی و یادگیری لغات جدید یك زبان یا قوانین دستور زبان داشته باشد. محققان می‌گویند با استفاده از این تكنیك می‌توان انواع یادگیری در افراد را بهبود بخشید.
محققان در حال بررسی TMR برای درمان انواع اختلال‌ها، كاهش اعتیاد یا سرعت بخشیدن به روند بهبودی از بیماری هستند. برای مثال برخی از محققان در حال آزمایش روند بهبودی توانایی حركت دست در بیماران مبتلا به سكته هستند. سرعت یادگیری دوباره حركات بدن در این بیماران با استفاده از تكنیك یادگیری در خواب بهبود می‌یابد.
یادگیری زبان در خواب
محققان می‌گویند، اگر می‌توان خاطرات را در مغز پس از یك خواب عمیق تثبیت كرد، پس آیا می‌توان اطلاعات جدیدی را هم هنگام خواب به مغز فرد وارد كرد؟ آیا به این ترتیب می‌توان آموزش‌های جدید مانند یك زبان جدید را به كسی یاد داد؟ البته همیشه پاسخ به این سوال «نه» بوده است. اما اخیرا محققان دانشگاه كمبریج با استفاده از بو توانسته‌اند مواردی بسیار ساده را به داوطلبان خود یاد بدهند. آنها در یكی از آزمایش‌های خود برای افرادی كه قصد ترك سیگار داشتند، هنگام خواب دو نوع بو، یكی تنباكو و دیگری ماهی گندیده منتشر كردند. مصرف سیگار ۳۰ درصد از این افراد در بیداری بسیار كاهش پیدا كرده بود. محققان به این نتیجه رسیدند كه بوی بد ماهی در حافظه این افراد باقی مانده است.
در بررسی موش‌های آزمایشگاهی هم محققان دریافتند، وقتی یك موش محیط جدیدی را كشف می‌كند، در مغزش عصب‌هایی كه سلول‌های مكان نامیده می‌شوند، فعالیت خود را شروع می‌كنند. در بررسی این موش هنگام خواب، محققان مشاهده كردند كه همین سلول‌های مكان در مغز موش دوباره فعال شد و این نشان می‌دهد كه این خاطره در ذهن موش، تكرار شده است. محققان می‌گویند با تحریك كردن این سلول‌های مكان در مغز موش‌ها توانسته‌اند محل دقیقی را که باید بروند را به آنها وقتی كه خواب هستند، آموزش دهند و این موش‌ها در بیداری فورا به مكان یاد گرفته شده در خواب رفتند.
البته هنوز باید بررسی‌های متعدد دیگری انجام شود تا نشان دهد چگونه می‌توان در خواب آموزش دید و كدام مكانیسم مغز در این زمینه فعال میشود.
موضوع دیگری كه محققان باید به آن توجه كنند، خطرات خواب كم یا بدخوابی ناشی از اضطراب‌های مختلف دنیای امروز بوده كه انسان به آن گرفتار است. با توجه به ارتباط بین بدخوابی و كاهش به خاطر سپردن اطلاعات می‌توان برنامه‌هایی ترتیب داد كه بدخوابی افراد را درمان كرده و اطلاعات جدید را در خواب با سرعت بیشتری به آنها یاد داد و البته آنها بتوانند خاطرات گذشته‌شان را هم بهتر حفظ كنند. دانشمندان معتقدند با شناخت كامل سازوكار یادگیری در مغز می‌توان ایده یادگیری در خواب را با موفقیت عملی كرد.
منبع: Scientific American
نتیجه آزمایش با سایكوفن
سال 1306/ ۱۹۲۷ یكی از محققان اهل نیویورك، دستگاهی ساخت كه به «سایكوفن»(Psycho-Phone) معروف شد. این دستگاه، پیام‌های ضبط شده را هنگام شب و موقع خواب تكرار می‌كرد. در واقع فردی كه از این دستگاه استفاده می‌كرد، می‌توانست پیام‌های مورد نظر خود را ضبط كرده و آنها را شب‌ها موقع خواب در زمان معینی پخش كند. این محقق قصد داشت با این كار پیام‌های مورد نظر را به فردی كه در خواب است، یاد بدهد. محققان آن زمان از این دستگاه استقبال كردند و در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ میلادی با تحقیقات متعددی در زمینه یادگیری در خواب گذشت. برای مثال سال 1321/ ۱۹۴۲، محققان در یك اردوی تابستانی پسرانه، ۴۰ نفر از پسرانی را كه عادت به جویدن ناخن‌هایشان داشتند، مورد بررسی قرار دادند. آنها پیامی با این مضمون را كه «طعم ناخن‌های انگشتان من به‌شدت تلخ هستند» ضبط كردند و آن را هر شب برای ۲۰ نفر از این پسرها ۳۰۰ بار تكرار كردند. مدت زمان این تكرار هم تا ۱۵۰ دقیقه طول می‌كشید. این اردوی تابستانی ۵۴ روزه بود و در پایان تحقیق هشت نفر از پسرها عادت جویدن ناخن خود را ترك كردند. اما ۲۰ پسر دیگر كه هیچ پیامی برای آنها پخش نشده بود، به همین عادت ادامه دادند. این بررسی‌های اولیه به دلیل این‌كه خیلی دقیق نبودند، مورد تردید واقع شده‌اند. مثلا در این بررسی از دستگاه‌های بررسی فیزیولوژی پسرها استفاده نشده بود تا كاملا مطمئن شوند آنها واقعا به خواب رفته بودند یا خیر. بنابراین نتایج این بررسی پذیرفته نشد.
سال 1335/ ۱۹۵۶، دو محقق با استفاده از نوار مغزی، فعالیت مغز داوطلبان آزمایش را هنگام خواب ثبت كردند و در همان حال ۹۶ پرسش و پاسخ را برای آنها خواندند. روز بعد فقط داوطلبانی كه به خواب عمیق
فرو نرفته و نشانه‌هایی از بیداری داشتند، توانستند پاسخ پرسش‌هایی را كه شب شنیده بودند، به یاد آورند. اما آن دسته از داوطلبانی كه در خواب عمیق بودند، چیزی به خاطر نداشتند.
این بررسی، یادگیری در خواب را غیرممكن اعلام كرد و باعث شد حداقل تا ۵۰ سال آینده هیچ محققی به طور جدی به بررسی این موضوع نپردازد. البته محققانی به این موضوع كه آیا خواب كافی در به یاد آوردن اطلاعات جدید موثر است یا خیر یا این‌كه آیا به یاد آوردن مطالب پس از استراحت و خواب كوتاه روز، راحت‌تر رخ می‌دهد، پرداخته بودند. تحقیقات آنها نشان داد به یاد آوردن خاطرات پس از خواب بهتر صورت می‌گیرد و به این ترتیب پرونده ارتباط خواب و حافظه دوباره گشوده شد.
مراحل مختلف خواب و یادگیری
بیشتر محققان روی مرحله REM (حركت سریع چشم) متمركز شدند. در این مرحله از خواب، فرد رویاهای واضح می‌بیند. محققان معتقد بودند پردازش شبانه خاطرات به وسیله مغز، صرفا با دیدن رویا همراه است و نمود خارجی پیدا نمی‌كند. بعدها در سال 1362/ ۱۹۸۳، محققان این مرحله از خواب را بهترین زمان برای فراموش كردن نامیدند. اما محققانی دیگر گفتند كه در مرحله خواب REM ارتباط سلول‌های مغزی سست میشود و فرد روز بعد بهتر می‌تواند اطلاعات جدید را در ذهن خود به خاطر بسپارد.
برخی محققان روی مرحله دیگری از خواب به نام موج آهسته خواب (SWS) متمركز شدند. در این مرحله از خواب، حركت سریع چشم رخ نمی‌دهد و فرد به خواب عمیقی فرو رفته است. در سال 1386/ ۲۰۰۷، محققان در آزمایشگاه به بررسی خواب چند داوطلب پرداختند. آنها وقتی داوطلبان در خواب بودند، بوی گل سرخ هم در فضا پراكنده كرده‌اند. این بو، هیپوكامپوس مغز كه مربوط به شناخت فرد از اطراف خود و ذخیره‌سازی اطلاعات جدید است را فعال كرد. سپس محققان محل قرار گرفتن چند شیء را به داوطلبانی كه خواب بودند، گفتند. داوطلبان هنگام بیداری توانستند محل آن اشیاء را به خاطر بیاورند، اما آنها فقط می‌توانستند با استفاده از بوی گل سرخ‌هایی كه هنگام خواب موج آهسته استشمام كرده بودند، محل اشیاء را نشان دهند.
بررسی‌های یادگیری در خواب
محققان سال 1388/ ۲۰۰۹ به جای استفاده از بو، از اصوات كمك گرفتند. آنها متوجه شدند به‌كارگیری اصوات در مرحله خواب موج آهسته به داوطلبان در به یاد آوردن مكان اشیاء بهتر كمك می‌كند. سپس آنها فعالیت مجدد حافظه هدفمند (TMR) را بررسی كردند. در این بررسی، آنها ابتدا به داوطلبان جای ۵۰ شیء مختلف مانند كتری را روی صفحه نمایش رایانه نشان دادند. سپس صدای سوت كتری را برای آنها پخش كردند. پس از این مرحله از داوطلبان خواستند كه بخوابند. محققان با استفاده از نوار مغزی مطمئن شدند كه داوطلبان به خواب رفته‌اند. این بررسی، اطلاعات جالبی از فعالیت هماهنگ شبكه‌های عصبی در لایه بیرونی مغز و قشر مغز نشان داد. این بخش از مغز مربوط به فعالیت مجدد حافظه است. پس از این‌كه داوطلبان به خواب رفتند، محققان هنگام مرحله خواب موج آهسته، صدای مربوط به اشیا را كه در مرحله یادگیری به داوطلبان یاد داده بودند، دوباره خیلی آرام پخش كردند. داوطلبان پس از بیدار شدن، خیلی راحت‌تر از هر زمان دیگر توانستند محل اشیا را به خاطر آورند. در واقع این روش، حافظه فضایی داوطلبان را هم دوباره فعال كرده بود.
فعالیت مجدد حافظه هدفمند (TMR) می‌تواند نقش مهمی در نواختن یك ملودی و یادگیری لغات جدید یك زبان یا قوانین دستور زبان داشته باشد. محققان می‌گویند با استفاده از این تكنیك می‌توان انواع یادگیری در افراد را بهبود بخشید.
محققان در حال بررسی TMR برای درمان انواع اختلال‌ها، كاهش اعتیاد یا سرعت بخشیدن به روند بهبودی از بیماری هستند. برای مثال برخی از محققان در حال آزمایش روند بهبودی توانایی حركت دست در بیماران مبتلا به سكته هستند. سرعت یادگیری دوباره حركات بدن در این بیماران با استفاده از تكنیك یادگیری در خواب بهبود می‌یابد.
یادگیری زبان در خواب
محققان می‌گویند، اگر می‌توان خاطرات را در مغز پس از یك خواب عمیق تثبیت كرد، پس آیا می‌توان اطلاعات جدیدی را هم هنگام خواب به مغز فرد وارد كرد؟ آیا به این ترتیب می‌توان آموزش‌های جدید مانند یك زبان جدید را به كسی یاد داد؟ البته همیشه پاسخ به این سوال «نه» بوده است. اما اخیرا محققان دانشگاه كمبریج با استفاده از بو توانسته‌اند مواردی بسیار ساده را به داوطلبان خود یاد بدهند. آنها در یكی از آزمایش‌های خود برای افرادی كه قصد ترك سیگار داشتند، هنگام خواب دو نوع بو، یكی تنباكو و دیگری ماهی گندیده منتشر كردند. مصرف سیگار ۳۰ درصد از این افراد در بیداری بسیار كاهش پیدا كرده بود. محققان به این نتیجه رسیدند كه بوی بد ماهی در حافظه این افراد باقی مانده است.
در بررسی موش‌های آزمایشگاهی هم محققان دریافتند، وقتی یك موش محیط جدیدی را كشف می‌كند، در مغزش عصب‌هایی كه سلول‌های مكان نامیده می‌شوند، فعالیت خود را شروع می‌كنند. در بررسی این موش هنگام خواب، محققان مشاهده كردند كه همین سلول‌های مكان در مغز موش دوباره فعال شد و این نشان می‌دهد كه این خاطره در ذهن موش، تكرار شده است. محققان می‌گویند با تحریك كردن این سلول‌های مكان در مغز موش‌ها توانسته‌اند محل دقیقی را که باید بروند را به آنها وقتی كه خواب هستند، آموزش دهند و این موش‌ها در بیداری فورا به مكان یاد گرفته شده در خواب رفتند.
البته هنوز باید بررسی‌های متعدد دیگری انجام شود تا نشان دهد چگونه می‌توان در خواب آموزش دید و كدام مكانیسم مغز در این زمینه فعال میشود.
موضوع دیگری كه محققان باید به آن توجه كنند، خطرات خواب كم یا بدخوابی ناشی از اضطراب‌های مختلف دنیای امروز بوده كه انسان به آن گرفتار است. با توجه به ارتباط بین بدخوابی و كاهش به خاطر سپردن اطلاعات می‌توان برنامه‌هایی ترتیب داد كه بدخوابی افراد را درمان كرده و اطلاعات جدید را در خواب با سرعت بیشتری به آنها یاد داد و البته آنها بتوانند خاطرات گذشته‌شان را هم بهتر حفظ كنند. دانشمندان معتقدند با شناخت كامل سازوكار یادگیری در مغز می‌توان ایده یادگیری در خواب را با موفقیت عملی كرد.
منبع: Scientific American