چرا موجودات زنده از مگسمیوه گرفته تا انسان، همگی نیاز بهخواب دارند؟ خواب ارتباط موجودات زنده را با محیط قطعمیکند، آنها را درمعرض خطر قرارمیدهد و آنها را از یافتن غذا و یا جفت در بخش زیادی از روز بینیاز میکند.
فرضیهی هموستازسیناپسی (Synaptic Homeostasis Hypothesis) خواب یا «SHY»، این تئوری را به چالش میکشد که خواب ارتباطات مغزی را تقویت میکند. فرضیهی SHY که سالها شواهد حاصلاز بررسیهای انسانی و حیوانی را در برمیگیرد، بیان میکند که خواب بهدلیل تضعیف ارتباط میان سلولهای مغز و صرفهجویی در انرژی، جلوگیری از استرس سلولی و حفظ توانایی یاختههای عصبی برای پاسخ انتخابی به محرکها، از اهمیت ویژهای برخوردار است.
هنگام بیداری، آموزش و یادگیری، اتصالات سیناپسی در سراسر مغز را تقویتمیکند که نیاز به انرژی را افزایشداده و مغز را با اطلاعات جدید اشباعمیکند. خواب به مغز اجازهمیدهد تا مجدداً تنظیمشده (Reset) و به یکپارچگی دادههای تازه یادگرفتهشده با خاطرات تلفیقی (Consolidate Memories) کمککند، بهطوریکه مغز بتواند روز بعد مجدداً شروع بهکار کند.
چرا مغز نیاز به بازآرایی (تنظیم مجدد) دارد؟
فرضکنید فردی زمان بیداری را صرف یادگیری مهارت جدیدی مانند دوچرخهسواری بکند. حواس درگیر در یادگیری بهشدت تقویت میشوند، اما روز بعد مغز باید حواس خود را جهت یادگیری قابلیت جدید بهکار بندد و بنابراین از مدارهای مربوط به یادگیری قابلیت دوچرخهسواری کاسته میگردد تا با یادگیری جدید، تداخل ایجاد نشود.
خواب به مغز کمکمیکند تا قـدرت سیناپسی را بـراساس نمونهبرداری جامع از آگاهی کامل آن از محیط بازسازیکند. بهجای اینکه با ورودیهای خاص یک روز از خواب بیدارشدن ویژه، تحتتأثیر قرارگیرد.
دلیل مهم فراموشنکردن روش دوچرخهسواری پساز یک شب خوابیدن نیز نسبت کمتر میرابودن مدارهایی میباشد که در یادگیری نقشی اساسی ایفامیکنند. خواب ویژگیهای مهم حافظه، ازجمله فراگیری، بهحافظهسپردن، استخراج جانکلام، یکپارچگی و فراموشی هوشمند را تقویتمیکند که اجازهمیدهد تا مغز خود را از انباشت اجتنابناپذیر جزئیات بیاهمیت رها سازد. با اینحال باور رایج این است که خواب با تقویت مدارهای عصبی در طول یادگیری، هنگام بیداری به حافظه کمک میکند و تثبیت و ادغام خاطرات و همچنین بازسازی توانایی یادگیری، همگی ناشیاز توانایی خواب در کاهش قدرت سیناپسی و بهسازی نسبت هشدار به نویز است.
حال پرسش این است که آیا مغز میتواند هموستاز سیناپسی را در طول زمان بیداری، تنها با فعالبودن برخیاز مدارها و خارجکردن مابقی آنها انجام داده و بهاینترتیب تنظیم مجدد خود را بهدست آورد؟ سایر زمینهها برای تحقیقات آینده شامل کارکرد خاصی از خواب REM (زمانیکه بسیاریاز خواب دیدنها اتفاقمیافتد)میباشد و همینطور نقش احتمالی بسیار مهمی که خواب درجریان رشد، زمان یادگیری شدید و بازسازی عظیم (Massive) مغز ایفا مینماید.
