لا يكون الدماغ خاملاً على الإطلاق أثناء النوم، ولا أحد يعرف السبب المحدد وراء ذلك. إذا ضبطت جهاز كمبيوتر على وضع السكون، فإنه يتوقف ببساطة ولا يقوم بأي نشاط، على عكس الدماغ. ومع ذلك عند الاستيقاظ، نجد أننا نعرف القليل جدًا عما كانت أدمغتنا تقوم به أثناء نومنا.

يستخدم علماء الأعصاب عدة طرق لمراقبة نشاط الدماغ. وقد توصلوا إلى العديد من التفسيرات لهذه الأحداث الغامضة داخل الدماغ النائم.

إليك شرح لذلك. تخيّل وجود كائن صغير يكون مشغولاً طوال الليل، تمامًا كالجنّي ʺدوبيʺ في عالم هاري بوتر. صوّرت الروائية ʺجي كي رولينغʺ الجنّي المنزلي كعبد في منزل يملكه ساحر وكل ليلة ينظف بشكل خفي الفوضى التي تسبب فيها الساحر أثناء النهار. ولكن في حال ʺالجنّي المنزلي في الدماغʺ، فإنه سيعمل على تقوية الذكريات المهمة والقضاء تمامًا على الذكريات غير المهمة. هل يمكنك تخيل مجموعة من الجنّ الأقزام المنزليين ينظمون الذكريات في دماغك بالطريقة نفسها؟ ربما يكون هذا هو السبب في أن الذكريات تكون على ما يرام في الصباح التالي. هذا خيال بالطبع ولا علاقة له بعلم الأعصاب، ولكن هناك تحدٍّ كبير يواجه الدماغ. فنحن نحتاج إلى الاحتفاظ بالذكريات المهمة، وحتى يحدث ذلك، علينا نسيان الذكريات غير المهمة. ولذلك، لا بد من شيء يشبه السحر للنجاح في تعلّم هذه الذكريات.

في كل يوم، يخزن الدماغ عدد غير محدود من الذكريات. ويمكن نسيان كل هذه الذكريات بعد وقت قصير. اختر يومًا في منتصف الأسبوع الماضي. كم عدد الذكريات التي يمكنك استرجاعها الآن مباشرةً حول ذلك اليوم؟ الأرجح أن أغلب ذكريات ذلك اليوم قد اختفت بالفعل.

ولكن ماذا لو أنك تريد التصدي لفقدان الذكريات ذلك؟ تعرف الحل بالفعل، وهو التدرّب على ما تعلمته. وهذا هو الشيء نفسه الذي يقوم به الممثلون عندما يتدربون على نصوصهم في سيناريو مسرحية.

عندما تريد تذكر شيء ما، استحضره ثم تمرّن عليه بشكل متكرر.

أحد التحديات الكبيرة في علم الأعصاب المعرفي هو شرح كيفية دخول المعلومات الجديدة في الدماغ. ندرس أيضًا في هذا المجال كيفية مساعدة التدريب والتكرار في هذا الأمر. هناك فوائد كبيرة للجهد الذي تبذله من أجل التذكّر. والسبب أن الشبكات الدماغية تتغيّر عند استخدامها، أي أنه عند تذكّر شيء ما، تقوى الذاكرة المرتبطة به.

ولكن ذلك ليس الطريقة الوحيدة لاختيار ذكريات محددة بهدف تقويتها، إذ يحدث الأمر نفسه أثناء النوم، غير أننا لا نحتاج إلى تكرار الذكريات والتدرب عليها أثناء النوم، بل تتم العملية بشكل طبيعي ونستيقظ دون أن نكون مدركين لحدوث ذلك.

أنصت للنغمة

ساعد اكتشاف علمي أخير على الربط بين الذاكرة والنوم، وتضمّن سلسلة من التجارب الصوتية. إذا عُزفت نغمة ناي هادئة أثناء تعلّم شخص لمعلومة معينة، يمكن الربط بين الصوت والمعلومة. وبعد ذلك أثناء النوم، يمكن تشغيل صوت الناي بمستوى هادئ جدًا إلى درجة لا توقظ الشخص، ولكن تذكّره بالمعلومة التي تعلمها. عند حدوث ذلك، تتغير الشبكات الدماغية المشاركة في عملية تذكّر المعلومة.

كان أغلب العلماء المتخصصين في دراسة النوم يعتقدون أن حاسة السمع لا تعمل بدرجة جيدة جدًا أثناء النوم، ولكن هذا الرأي لم يكن صحيحًا إلى حد كبير. ففي عام 2009، اكتشفت أنا وطلابي أن الأصوات الهادئة يمكن استخدامها لدراسة تدرّب الذاكرة أثناء النوم [1]. واستنتجنا من ذلك أن الأصوات عملت كـ ʺأدوات تذكير بالذكرياتʺ لأنها أدت إلى تغيّر في تخزين الذكريات الأخيرة.

وقد كرّر علماء من مختلف البلدان هذا النوع من التجارب عدة مرات [2]. يقوم الطلاب عادةً بدور أساسي، ففي تجربتنا، تعلّم الطلاب أولاً مكان ظهور 50 صورة على شاشة كمبيوتر. على سبيل المثال، كان يمكن أن يروا آلة ناي في الزاوية اليسرى العليا ودباسة في الزاوية اليمنى السفلى. وظهرت كل صورة مع صوت محدد. وهذه المعلومات المكتسبة لم تكن شيقة بقدر لعب لعبة فيديو ولكن الطلاب تعاونوا على كل حال وعرفوا كل الأماكن. وبعد ذلك، أخذ كل طالب قيلولة. وعندما استيقظوا، اختبرناهم لمعرفة ما يتذكرونه. كان عليهم استرجاع المكان المحدد الذي رأوا فيه كل صورة ووضعها فيه. وقيّمنا المكان الذي وضعوا فيه كل صورة على الشاشة. كلما اقتربوا من المكان الصحيح، كانت درجتهم أعلى في اختبار الذاكرة.

أثناء القيلولة ومع بعض الصور، أعيد تشغيل الأصوات المحددة التي صاحبتها في أول مرة. وكان الطلاب نائمين أثناء ذلك، ولم يكونوا واعين بأي أصوات تعزف.

قارنّا بين استرجاع تلك الصور (التي صاحبها تشغيل أصوات) والصور المتبقية (التي لم يصاحبها تشغيل أي صوت أثناء النوم). وكان الاسترجاع أفضل للصور التي شُغّلت أصوات معها أثناء النوم. بالتالي لا بد أن يكون حدث تغيّر في تخزين الذكريات في الدماغ أثناء تشغيل الأصوات (شاهد الفيديو 1). تسمح هذه التجربة العامة (انظر الشكل 1) لعلماء الأعصاب إذًا بقرصنة عالم الذكريات الغامض.

قرصنة الذاكرة

يحسّن هذا البحث من فهمنا لكيفية تخزين الذكريات في الدماغ، وتطرح النتائج احتمالية عجيبة أيضًا، وهي أن الشخص قد يستطيع اختيار الذكريات التي يريد إعادة تنشيطها أثناء النوم في المنزل. فما السبب في ذلك؟ أحد الأسباب هي عدم الحصول على قسط كافٍ من النوم. وحتى عند النوم بما فيه الكفاية، فإنه قد لا يكون مثاليًا. ومن دون وعي، قد نكرر الأشياء التي نفضل نسيانها. هل يراودك أثناء النوم الكثير من الذكريات المزعجة؟ يمكنك تكرار ما تريد تذكره بدلاً من ذلك.

هناك العديد من الإمكانات لاستخدام النوم بهدف تحسين عملية التعلم. ففي عام 2015، ساعد الباحثون الطلاب في تعلّم لغة أجنبية باستخدام الطريقة الأساسية نفسها [3]. قضى الطلاب أولاً بعض الوقت في تعلم كلمات هولندية. ونُطق ببعض هذه الكلمات مرة أخرى لاحقًا في أثناء نوم الطلاب. وعندما استيقظوا، كانوا يعرفون معاني الكلمات التي نُطق بها أثناء نومهم على عكس الكلمات التي لم تُنطق أثناء نومهم. في دراسة مشابهة، عملنا على تحسين عملية تعلّم قواعد نحوية مهمة لتعلم لغة جديدة [4]. استطعنا كذلك تقوية مهارات موسيقية أثناء النوم [5]. وفي تلك الدراسة، تعلّم الطلاب أولاً أداء أغنيتين على لوحة مفاتيح. كانت التجربة مثل لعبة الفيديو ʺغيتار هيروʺ، فعن طريق الدوائر المتحركة، تعلّم الطلاب الضغط على المفاتيح بالطريقة الصحيحة لأداء كل أغنية. ثم أخذ الطلاب قيلولة، وبعدها، تمكّنوا بشكل أفضل من عزف الأغنية التي شُغّلت بصوت هادئ أثناء نومهم.

نتعلم بعض المهارات والعادات بدون أن ندرك أننا نتعلمها. والمصطلح المتخصص لوصف هذا النوع من التعلم هو التعلم الضمني. ومثال عليه تلك العادة السيئة المتمثلة في الجزّ على الأسنان أثناء النوم. إذا كنت تقوم بتلك العادة، فكيف يمكنك تعلّم التوقف عنها؟ قد يصعب التحكم فيما تفعله فقط أثناء النوم.

تنص فرضيتنا على أن تشغيل أصوات معينة أثناء النوم قد يساعد في حل هذه المشكلة. أولاً، يتعلم الأشخاص إرخاء الفك عند سماع ʺالصوت المهدّئ للأعصابʺ خلال النهار. ويمكن أن يرشدهم الصوت نفسه بعد ذلك إلى إرخاء الفك أثناء النوم.

ولكن لا بد من اختبار مثل هذه الفرضيات الجديدة. لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت ستنجح، غير أننا مستبشرون بفضل نتائج العديد من التجارب الأخرى. على سبيل المثال، ساعد أسلوب النوم في التعامل مع عادة أخرى، وذلك عندما استخدمناه لتعزيز التمرّن على الحد من التحيز [6].

لفهم تجربتنا، فكّر فيما يلي. نكوّن جميعًا تدريجيًا معتقدات عامة حول مجموعات من الناس نتيجة مشاهدة الأفلام والبرامج التلفزيونية وما شابهها، وهذا جزء طبيعي من التعلم. ويمكن أن نستمد هذه المعتقدات (التعميمات) بدون أن ندرك ذلك وحتى مع اعتراضنا على هذه المعتقدات. بعد ذلك، قد تؤثر هذه المعتقدات على أفكارنا وسلوكياتنا تجاه الأشخاص المنتمين إلى تلك المجموعات. إليك مثال محدد على ذلك: قبل مدة طويلة، كانت هناك صورة نمطية شائعة عن أن النساء لسن ذكيات بما فيه الكفاية ليصبحن عالمات. وكانت أدوار العلماء في الأفلام والبرامج التلفزيونية يؤديها في الغالب ممثلون كبار السن ببشرة بيضاء ورأس أصلع. والتعرّض لتلك الصورة النمطية يمكن أن يتسبب في الانحياز الاجتماعي اللاواعي. وهذا النوع من الانحياز تجاه مجموعة من الأشخاص يؤثر عادةً على طريقة تعاملنا مع الآخرين بدون أن نكون مدركين لهذا التأثير. ولكن تمامًا كأنواع التعلّم الأخرى، يمكن للتدريب تغيير هذه العادات المتحيزة. على سبيل المثال، فإن التعرّض المتكرر لعالمات رائعات يمكن أن يحد من الانحياز الذي قد تكتسبه من الإعلام. أثبتت تجربتنا أن استخدام أدوات التذكير بالذكريات أثناء النوم يمكن أن يعزز التدريب على الحد من بعض الانحيازات تجاه الأشخاص.

قد تؤدي الأبحاث أيضًا إلى طرق لتحقيق منافع مهمة أخرى باستخدام أدوات التذكير بالذكريات أثناء النوم. يمكن مثلاً أن يكون التعلم مفيدًا للغاية بعد معاناة شخص ما من تلف دماغي. فالمريض قد يحتاج إلى استرجاع القدرة على التكلم أو التحرك بشكل طبيعي. تهدف جلسات إعادة التأهيل إلى تسريع عملية التعلم في بعض الشبكات الدماغية. ويعتمد الاسترجاع على جودة تقدّم عملية التعلم هذه. من خلال بضع ساعات علاج في الأسبوع، يمكن أن يستغرق نجاح عملية إعادة التأهيل هذه القليل من الوقت. ويمكن أن يستخدم العلاج بمساعدة النوم الأصوات المرتبطة بالأفعال التي يحاول المريض تعلّمها. فتشغيل هذه الأصوات ليلاً يمكن أن يسرّع من عملية الاسترجاع لدى المريض. ونأمل أن توضح التجارب المستقبلية كيفية إنجاح ذلك.

هل يمكن أن تكون قرصنة الذاكرة مضرة؟

يمكن أن تحدث تبعات لاستخدام الطرق الجديدة لتعديل الذكريات. سلطت الضوء حتى الآن على طرق لمساعدة الناس، ولكن هل يمكن أن تضرهم هذه الطرق أيضًا؟

تخيّل المؤلف ʺألدوس هكسليʺ إلى أي مدى يمكن أن تسوء الأمور في روايته «عالم جديد شجاع» [7]. وفيها، كانت الدولة تسيطر على مواطنيها من خلال ما سماه هكسلي ʺالهيبنوبيدياʺ. ومعناها تعليم الرضع والأطفال طرق تفكير معينة أثناء نومهم. وكان لكل فرد دور محدد في المجتمع، دور راقٍ أو متدنٍ. وكان الجميع مقتنعين بشراء الأشياء وبأن يتحولوا إلى مستهلكين نهمين. بسبب تدريبهم، بدا أن أفراد هذا العالم ليس بيديهم أي خيار سوى تولي مهامهم وقبول الوضع المعيّن لهم.

يجب علينا الحذر عند استخدام التكنولوجيا الجديدة. فما من أحد يريد لذكرياته أن تتبدل أثناء النوم بدون قبوله لذلك. يمكن أن يساء استخدام هذه الطريقة، على سبيل المثال، يمكن لصاحب فندق دنيء تشغيل رسائل للنزلاء أثناء نومهم. وقد يتلقى النزلاء إعلانات غير مرغوب فيها بدون أن يدركوا ذلك. ولذلك علينا الحذر حتى لا يساء استخدام طرق تغيير الذكريات أثناء النوم.

في التجارب التي وضحتها، كان الإجراء يتطلب بعض التدريب. وكان الأشخاص دائمًا يقظين أثناء هذا التدريب وأُخبروا بما تعلموه. من الطرق التي يمكن للشخص استخدامها لتجنب تغيرات الذاكرة غير المرغوب فيها أثناء النوم هو التدرب على رفض ما يتعلمونه في البداية.

أتاح لنا علم الأعصاب إمكانات جديدة لتوجيه الدماغ النائم حتى يعمل بصورة أفضل. من خلال إجراء المزيد من الأبحاث العلمية حول هذه الاتجاهات الجديدة وبالتالي تحسين فهمنا للدماغ النائم، يمكن تحقيق المزيد من الفوائد المختلفة. ونأمل أن تعطينا هذه الأبحاث المزيد من الأسباب لتقدير حاجتنا للنوم بدلاً من الاستياء منها.

مسرد للمصطلحات

علماء الأعصاب (Neuroscientists): ↑ علماء يدرسون الأدمغة والأجهزة العصبية.

علم الأعصاب المعرفي (Cognitive neuroscience): ↑ قسم في علم الأعصاب متخصص في دراسة الوظائف العقلية.

الشبكات الدماغية (Brain networks): ↑ مجموعة من خلايا الدماغ (العصبونات) يمكن أن تنشط معًا. وتشمل عملية التعلم تغيّرات في هذه الشبكات الدماغية. يستخدم علماء الأعصاب مصطلح ʺاللدونة العصبيةʺ للإشارة إلى هذه التغيرات في طريقة ارتباط العصبونات في كل شبكة ببعضها.

التعلم الضمني (Implicit learning): ↑ نوع من التعلم يحدث بدون أن يدرك الأشخاص ما تعلموه. وبعد هذا التعلم (تمامًا كما في حالة اكتساب المهارات أو العادات أو تعلّم طريقة القيام بالأشياء)، قد يفكر الأشخاص ويتصرفون بصورة مختلفة بدون أن يدركوا أن التعلّم الضمني أدى إلى تغيّر أفكارهم وتصرفاتهم.

الانحياز الاجتماعي اللاواعي (Unconscious social bias): ↑ نوع من تعلّم العادات نحصل فيه على أفكار عامة حول مجموعات من الأشخاص. ثم تؤثر هذه الانحيازات على طريقة تعاملنا مع الآخرين، التي تكون أحيانًا غير منصفة، وحتى مع عدم إدراكنا أن هذا النوع من التعلّم يتحكم في سلوكياتنا.

إقرار تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أن البحث قد أُجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.

إقرار

قدمت المؤسسة الوطنية للعلوم تمويلاً لبعض الأبحاث التي أدت إلى هذه النتائج. وأنا ممتن للمتعاونين معي في هذا البحث ولأصدقائي ʺمارسيا جرابويكيʺ وʺجون كونيوسʺ وʺليزا مونوزʺ على مساعدتي في كتابته. يستند هذا المقال إلى مقال أخر نُشر في الأصل على LiveScience.com.