هل تساءلت يوما لماذا ينام الأطفال الصغار نهارا، والمراهقون يسهرون ليلا، بينما يستيقظ كبار السن مبكرا؟ توصل باحثون من جامعة سري البريطانية إلى تفسير علمي لهذه الظواهر باستخدام نموذج رياضي متقدّم، نُشرت نتائجه في مجلة Biological Timing and Sleep.

نموذج ثنائي العمليات يشرح تنظيم النوم

اعتمد الباحثون في دراستهم على ما يُعرف بـ نموذج التنظيم ثنائي العمليات (2PM)، الذي طُوّر في ثمانينيات القرن الماضي، يفترض هذا النموذج أن النوم يتأثر بعاملين رئيسيين:

1. الضغط النومي: وهو الحاجة للنوم التي تتزايد أثناء الاستيقاظ وتقل أثناء النوم.

2. الساعة البيولوجية : وهي إيقاع داخلي شبه يومي (24 ساعة) يتحكم في دورة النوم والاستيقاظ.

قام العلماء بدمج نماذج رياضية تصف انتقال الدماغ من النوم إلى اليقظة مع نماذج تأثير الضوء على الساعة البيولوجية، واتضح لهم أن نظام النوم يعمل كـ مجموعة من المُذبذِبات غير الخطية، حيث يتفاعل:

مذبذب النوم-الاستيقاظ،

مذبذبات الساعة البيولوجية،

التناوب بين الضوء والظلام الذي يصل إلى الدماغ عبر العين.

وقد أظهر النموذج أن هذه الأنظمة تتزامن مع إيقاع يومي يبلغ 24 ساعة.

أبرز النتائج التي كشفها النموذج

لماذا يسهر المراهقون؟

لأن ضغط النوم لديهم يرتفع ببطء خلال فترة اليقظة، كما أن التعرض للضوء الساطع يسمح لهم بالبقاء مستيقظين فترة أطول.

لماذا يستيقظ كبار السن مبكرا؟

لا يعود السبب فقط إلى تغيّرات الساعة البيولوجية، بل أيضا إلى تغيّرات في أنظمة النوم الناتجة عن التقدم في السن، والعوامل البيئية، والاختلافات البيولوجية الفردية.

لماذا يعاني البعض من صعوبة في النوم والاستيقاظ باكرا؟

ليس لأن ساعتهم البيولوجية مختلة، بل بسبب تأثير الضوء أو عوامل بيولوجية تؤدي إلى تأخير توقيت النوم.

لماذا يصعب النوم تحت الإضاءة؟

لأن الإضاءة المستمرة تعطل نظام التذبذب الحيوي، مما يؤدي إلى اضطراب في النوم.

توصيات علمية لتحسين النوم

خلص العلماء إلى أن فهم تأثير الضوء، الروتين اليومي، والعوامل البيولوجية يمكن أن يساعد في حل العديد من مشكلات النوم الشائعة، التعديلات الصغيرة في البيئة والسلوك قد تُحدث فرقا كبيرا في جودة النوم.