چرا گرما باعث خواب آلودگی ما می شود؟

محققان مطالعه‌ای که بر روی مغز مگس‌های انجام دادند، دریافتند که مدت زمان خواب نیم روزی در روزهای گرم افزایش پیدا می کند.

ممکن است متوجه شده باشید که در گرم ترین روزهای تابستان در وسط روز تمایل بیشتری دارید که بخوابید. حتی در برخی از نقاط جهان مرسوم است که مغازه ها را در گرم ترین زمان های روز می بندند. علت واقعی آن، به زیست شناسی مربوط است نه فرهنگ!!

طبق گزارش های فن تک، رفتار انسان تحت تاثیر درجه حرارت سراسر بدن، چرخه بیداری خواب او را مشخص می کند. در تابستان ممکن است برای به خواب رفتن مشکل داشته باشیم و در زمستان ممکن است مدت بیشتری طول بکشد تا از رختخواب خارج شویم. با این حال، محققان هنوز رابطه بین نورون های حسی و نورون هایی که این چرخه را کنترل می کنند، به خوبی درک نکرده اند.

زیست شناسان علوم اعصاب دانشگاه نورث وسترن حقایق جدیدی در مورد این جریان کشف کرده اند. بر اساس مطالعه جدیدی که به تازگی در مجله Current Biology منتشر شده است، مگس های سرکه از نظر بیولوژیکی برنامه ریزی شده اند تا در وسط روز چرت بزنند. مقاله جدید، که در ادامه تحقیقات زیست شناسی سال 2020 آنها که مربوط به کشف دماسنج مغزی که منحصراً در شرایط سرد فعال است، صورت گرفت ولی با این تفاوت که این بار، دماسنج مغزی که در شرایط آب و هوایی گرم فعال می باشد را مورد بررسی قرار داده اند.

مارکو گالیو، استادیار عصب‌بیولوژی در کالج علوم و هنر واینبرگ می‌گوید: «تغییرات دما تأثیر شدیدی بر رفتار انسان‌ها و حیوانات دارد و به حیوانات نشانه‌ای می‌دهد که زمان سازگاری با فصول در حال تغییر است». تاثیر دما بر خواب می‌تواند بسیار شدید باشد، به طوری که برخی از حیوانات مانند خرس و مار تصمیم می‌گیرند یک فصل کامل بخوابند. اما ارتباطات مغزی خاصی که واسطه تعامل بین دما و مرکز خواب در مغز هستند تا حد زیادی مشخص نشده است.

نویسنده ارشد این مطالعه، گالیو، خاطرنشان کرد که مگس‌های سرکه یک مدل مناسب برای بررسی سؤالات مهمی مانند «چرا می‌خوابیم» و «خواب بر روی مغز چه تاثیری می گذارد» است، زیرا آنها به روش غریزی سعی نمی‌کنند این جریان را مختل کنند. اما مردم معمولا این چرخه خواب را تغییر می دهند، برای مثال زمانی که تمام شب را بیدار می مانند و درس می خوانند. آنها برای محققان این فرصت را فراهم می کنند که چگونه مسیرهای بیولوژیکی تحت تأثیر عوامل خارجی مانند نور و دما قرار می گیرند.

سلول هایی که مدت بیشتری روشن می مانند
این مقاله اولین موردی است که گیرنده‌های «حرارت مطلق» را در سر مگس‌ها شناسایی می‌کند که به دمای بالاتر از حدود ۷۷ درجه فارنهایت، دمای مورد علاقه مگس پاسخ می‌دهند. همانطور که مشخص است، مگس میوه آزمایشگاهی معمولی (Drosophila) با ایجاد ارتباط نزدیک با انسان، تقریباً کل سیاره را مستعمره کرده است. جای تعجب نیست که دمای مورد علاقه آن نیز با بسیاری از انسان ها مطابقت دارد.

همانطور که آنها بر اساس نتایج مقاله قبلی خود در مورد دمای سرد انتظار داشتند، محققان دریافتند که نورون های مغز که اطلاعات مربوط به گرما را دریافت می کنند، بخشی از یک سیستم بزرگ هستند که خواب را تنظیم می کند. هنگامی که جریان گرم، به موازات جریان سرد فعال می شود و سلول های هدفی که خواب ظهر را تقویت می کنند، مدت بیشتری روشن می مانند. این باعث افزایش خواب در ظهر می شود که مگس ها را از گرم ترین قسمت روز دور نگه می دارد.

این مطالعه با یک روش ابتکار امکان پذیر شد و اولین نقشه کامل شده از اتصالات عصبی در یک حیوان (مگس) به نام کانکتوم را تولید کرد. با کانکتوم، محققان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی دارند که تمام ارتباطات مغزی را برای هر یک از 100000 سلول مغزی مگس به آنها می گوید. با این حال، حتی با این نقشه راه بسیار دقیق، محققان هنوز باید بفهمند که چگونه اطلاعات در مغز از نقطه A به B می رود. این مقاله این شکاف را پر می کند.

مدارهای مختلف برای دماهای گرم و سرد برای گالیو منطقی است زیرا "دماهای گرم و سرد می توانند اثرات کاملاً متفاوتی بر فیزیولوژی و رفتار داشته باشند." به عنوان مثال، این امکان وجود دارد که مراکز مغز برای خواب به طور مستقیم توسط یک مدار حسی خاص در انسان مورد هدف قرار گیرند، البته این فرضیه باید مورد بررسی قرار گیرد.

کارهای آینده
در مرحله بعد، تیم گالیو امیدوار است که نقاط تاثیر گذار مدار سرد و گرم مغز را بر روی خواب مورد بررسی قرار دهند.
مایکل آلپرت، نویسنده اول مقاله و پژوهشگر فوق دکترا در آزمایشگاه گالیو، گفت: «ما یک نورون را شناسایی کردیم که می‌تواند مکانی برای ادغام اثرات دمای سرد و گرم بر خواب و فعالیت در مگس سرکه باشد. این نقطه شروع مطالعات بعدی ما خواهد بود.»

گالیو اضافه کرد که این تیم علاقه مند به مطالعه اثرات بلندمدت دما بر رفتار و فیزیولوژی به منظور درک بیشتر تأثیر گرمایش جهانی است و به بررسی چگونگی سازگاری گونه‌ها با این تغییرات می‌پردازد.