मेंदूतील निळा ठिपका झोप नियंत्रित करतो? उंदरावरील प्रयोगातून उकललेलं झोपेचं रहस्य जाणून घ्या

मेंदूचं कार्य, मेंदूची रचना आणि झोपेचं विज्ञान याबद्दल आजही मानवाला बरचंसं माहीत नाही. मात्र, यासंदर्भात सातत्यानं नवनवीन संशोधन होत असून वैज्ञानिक यासंदर्भात नवीन प्रकाश टाकत असतात.

झोपेचा आणि मेंदूतील एका छोट्या भागाचा कसा जवळचा संबंध असतो हे अलीकडच्या संशोधनातून स्पष्ट झालं आहे. याबाबत महत्त्वाची माहिती देणारा हा लेख.

लोकस कोरुलियस (locus coeruleus) संशोधनाच्या क्षेत्रातील एक प्रमुख नवीन क्षेत्र म्हणून उदयाला येतं आहे. कारण आपली एकाग्रता आणि झोप यांचं नियमन करणं यासारखी अनेक महत्त्वाची कार्ये त्याच्याशी संबंधित आहेत.

इनसोम्निया म्हणजे निद्रानाश असलेल्या कोणालाही माहीत असतं की झोप न आल्यामुळे किती अस्वस्थता आणि नैराश्य येतं. कारण डोक्यातील दिवे मालवण्यासाठी आणि आतला आवाज शांत करण्यासाठी तुम्हाला संघर्ष करावा लागतो.

जणू काही तुम्हाला अशा एखाद्या बटणाची आवश्यकता असते जे तुमच्या मानसिक क्रिया किंवा मेंदूतील विचारचक्र चटकन कमी किंवा बंद करू शकेल.

मानसिक निष्क्रियतेच्या बटणाची कल्पना जितकी वाटते तितकी ती फारची दूरगामी नाही. बहुतांश न्युरोसायंटिस्ट आता या गोष्टीवर सहमत आहेत की आपली जागृती ही एकप्रकारे सातत्यपूर्णरित्या अस्तित्वात असते.

मेंदूतील एका अत्यंत गुंतागुंतीच्या नेटवर्कद्वारे ती संचालित केली जाते. त्याच्या केंद्रस्थानी न्युरॉन्स किंवा चेतापेशींचा एक लहानसा समूह असतो. त्याला 'लोकस कोरुलियस' म्हणून ओळखलं जातं. लॅटिन भाषेत त्याचा अर्थ 'निळा ठिपका किंवा बिंदू' असा होतो.

हे एक शब्दश: वर्णन आहे. लोकस कोरुलियसमधील चेतापेशी सॅफायर किंवा नीलमणीच्या रंगाप्रमाणे असतात. नॉरपाईनफ्रिन (norepinephrine) नावाच्या एका विशिष्ट न्युरोट्रान्समीटरच्या निर्मितीमुळे तो रंग येतो. त्या निळ्या ठिपक्याच्या कार्याची देखील ही खूण आहे. कारण नॉरपाईनफ्रिन आपल्या शारीरिक आणि मानसिक उत्तेजनेवर नियंत्रण ठेवतो.

प्रदीर्घ काळापासून, वैज्ञानिकांनी असं गृहित धरलं होतं की लोकस कोरुलियस झोपेच्या वेळेस निष्क्रिय स्थितीत असतो. मात्र आता ही बाब स्पष्ट होत चालली आहे की तो पूर्णपणे निष्क्रिय कधीच नसतो. कमी पातळीच्या अनियमित कृतीद्वारे तो आपल्या झोपेची खोली किंवा गाढपणा याचं नियमन करू शकतो.

या प्रक्रियेबद्दल अधिक चांगल्या प्रकारे जाणून घेतल्यास चिंता, तणाव यासारख्या गोष्टींशी संबंधित असलेल्या विस्कळीत किंवा अस्वस्थ झोपेवर उपचार करण्यासाठी त्याचा उपयोग होऊ शकतो.

मेंदूमधील गियर व्यवस्था

लोकस कोरुलियस (locus coeruleus) ब्रेन स्टेममध्ये मेंदूचा जो भाग पाठीच्या कण्याशी जोडलेला असतो त्यामध्ये, मानेच्या वरच्या बाजूस असतो. त्यात जवळपास 50,000 पेशी असतात. सरासरी मध्यवर्ती मज्जासंस्थेतील 86 अब्ज न्युरॉन्स किंवा चेतापेशींचा तो एक छोटासा भाग असतो.

18 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात मेरी अँटॉइनेटेचे (Marie Antoinette) डॉक्टर फेलिक्स विक डी अझायर (Félix Vicq d'Azyr) यांना पहिल्यांदा त्याचं अस्तित्व लक्षात आलं. मात्र बराच काळ लोकस कोरुलियसकडे कोणाचं लक्ष गेलं नाही.

20 व्या शतकात जेव्हा हे स्पष्ट झालं की लोकस कोरुलियसच्या निळ्या रंगद्रव्याचा मेंदूच्या सिंग्नलिंग किंवा संदेशवहनात महत्त्वाची भूमिका असते, तेव्हा या परिस्थितीत बदल होण्यास सुरूवात झाली. नॉरपाईनफ्रिन (यालाच नॉरअ‍ॅड्रेनॅलिन असंही म्हणतात) मुळे इलेक्ट्रिक प्रवाहामुळे न्युरॉनमध्ये तीव्र वाढ होण्याची शक्यता वाढते.

बीबीसी मराठीच्या बातम्यांसाठी व्हॉट्सअ‍ॅप चॅनल जॉईन करा.

जेव्हा ते सक्रिय होतात तेव्हा लोकस कोरुलियसमधील पेशी या न्युरोट्रान्समीटरचे समूह त्यांच्या प्रक्षेपणासह मेंदूच्या इतर भागात पाठवतात. त्यामुळे त्या भागातील न्युरॉन्स किंवा चेतापेशींमधील संवाद वाढतो.

या प्रक्रियेत काही बारकावे आहेत. त्यांच्याकडे रिसेप्टर्सचा कोणता प्रकार आहे, यावर ती प्रक्रिया अवलंबून असते. काही न्युरॉन्स छोट्या प्रमाणातील नॉरपाईनफ्रिनबाबत अधिक संवदेनशील असतात. तर काही न्युरॉन्स अधिक प्रमाणातील नॉरपाईनफ्रिनला प्रतिसाद देतात.

याचाच अर्थ, लोकस कोरुलियसची क्रिया जशी वाढत जाते, तसं तो मेंदूच्या काही भागांवर इतर भागांपेक्षा अधिक परिणाम करू लागतो. त्याचे आपली एकाग्रता, लक्ष केंद्रित करणं आणि सर्जनशीलता या गोष्टींवर नाट्यमय परिणाम होऊ शकतात.

मिथू स्टोरोनी या न्युरोसायन्स संशोधक आणि लेखिका आहेत. त्यांनी 'हायपरएफिशियन्ट: ऑप्टिमाईज युवर ब्रेन टू ट्रान्सफॉर्म द वे यू वर्क' हे पुस्तक लिहिलं आहे. या पुस्तकात मिथू यांनी लोकस कोरुलियस आणि त्याचं नॉरपाईनफ्रिनच्या संदेशवहनावरील नियंत्रण, याचा वर्णन मेंदूचा गियरबॉक्स असं केलं आहे.

ज्याप्रमाणे एखाद्या वाहनाचा गियरबॉक्स असतो तसंच हे असतं. मेंदूच्या या गियरबॉक्समध्ये विशिष्ट क्रियांसाठी अनुकूल किंवा योग्य असणाऱ्या वेगवेगळ्या पद्धती असतात. वाहनात जसे वेगवेगळे गियर असतात तसंच काहीसं इथेदेखील असतं.

गियर 1 : निळ्या ठिपक्यातील अतिशय सौम्य क्रिया किंवा हालचाल. नॉरपाईनफ्रिनमधील अतिशय सौम्य क्रिया म्हणजे आपलं लक्ष विस्कळीत स्वरुपात असतं आणि आपल्या मनात वेगवेगळे विचार येत ते भटकत असतं.

गियर 2 : निळ्या ठिपक्यात मध्यम स्वरूपाच्या क्रिया होतात. सर्वांत संबंधित उत्तेजनांना प्रतिसाद देताना त्यात अधूनमधून वाढ होते. प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स जो स्वयंनियंत्रणात आणि अमूर्त विचारांमध्ये गुंतलेला असतो, तो नॉरपाईनफ्रिनच्या या एकाग्रतेसाठी सर्वाधिक संवेदनशील असतो.

मेंदूच्या या स्थितीत आपण बौद्धिक किंवा वैचारिक स्वरूपाच्या कामांवर सहजपणे लक्ष केंद्रित करू शकतो.

गियर 3 : निळ्या ठिपक्यात सातत्यानं जास्त प्रमाणात क्रिया होतात. त्यामुळे नॉरपाईनफ्रिन मोठ्या प्रमाणात स्रवतं. त्यातून मेंदूचा जो भाग 'लढण्याच्या किंवा पळून जाण्याच्या प्रतिसादाशी' निगडीत असतो, त्यातील क्रिया सुरू होतात. तर प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्सचं काम बंद होऊ लागतं. न्युरॉन्समधील वाढलेल्या संपर्कामुळे हे होऊ लागतं.

त्या वेळी तुम्ही तुमच्या वातावरणाबद्दल अत्यंत संवेदनशील असता. मात्र आवाज किंवा अडथळ्यापासून संदेशाला वेगळं करणं कठीण होऊ शकतं. लक्ष केंद्रित करणं कठीण होत जातं आणि तुम्हाला दडपून गेल्यासारखं वाटू शकतं.

तुमचा मेंदू कोणत्या गियरमध्ये आहे, हे अनेक घटकांवर अवलंबून असतं. यात दिवसाची कोणती वेळ आहे, यासह अनेक घटक असतात. कारण आपल्या सर्केडियन रिदम किंवा जैविक चक्रानुसार मेंदूतील निळ्या ठिपक्याची क्रिया बदलत असते.

आपण जेव्हा जागे होतो तेव्हा ती सर्वात कमी असते. जसजसा दिवस पुढे सरकतो तसतशी ती वाढत जाते आणि पुन्हा संध्याकाळ झाल्यावर ती कमी होते.

रात्रीची सतर्कता (Nocturnal vigilance)

आपल्या उत्तेजनेतील निळ्या ठिपक्याची भूमिका लक्षात घेता, रात्री झोपेच्या वेळेस ती सर्वात कमी असेल असं दिसतं. अर्थात ती पूर्णपणे बंद नसते. मात्र, ती अधूनमधून सुरू असते. अनिता लुथी स्वित्झर्लंडमधील लॉसेन विद्यापीठात संशोधन करतात. त्यांच्या ताज्या संशोधनानुसार, निळ्या ठिपक्याच्या क्रियेवर आपल्या झोपेची गुणवत्ता अवलंबून असू शकते.

संपूर्ण रात्रभर, आपण आलटून पालटून झोपेच्या विविध टप्प्यांमधून जात असतो.

"रॅपिड आय मूव्हमेंट" (REM) नावाची झोप असते. त्याच्या नावाप्रमाणेच तिचा संबंध आपल्या डोळ्यांच्या बुबुळाच्या वेगवान हालचालींशी असतो. त्याचा संबंध सुस्पष्ट स्वप्न पाहण्याशी आहे. आठवणी एकत्र ठेवण्यावर आणि त्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी ती महत्त्वाची मानली जाते.

मात्र, आपल्या विश्रांतीचा बराचसा भाग नॉन-रॅपिड आय मूव्हमेंट (Non-REM) प्रकारच्या झोपेत जातो. या झोपेदरम्यान आपला मेंदू खोलवर सफाई आणि पेशीतील कचरा साफ करण्यास गुंतलेला असू शकतो. हा कचरा जर साचू दिला तर त्यामुळे न्युरोनल बिघाड निर्माण होऊ शकतो.

झोपलेल्या किंवा झोपेच्या गुंगीत असलेल्या उंदरांच्या मेंदूमधील क्रियांचं मोजमाप करताना लुथी यांना आढळलं की, नॉन-रॅपिड आय मूव्हमेंट (non-REM)झोपेचा संबंध दर 50 सेकंदांनी होणाऱ्या लोकस कोरुलियसच्या तात्पुरत्या वाढलेल्या क्रियांशी होता. यामुळे थॅलमी उत्तेजित होत असल्यासारखं वाटलं.

थॅलमी ही अंड्यांच्या आकाराच्या भागाची जोडी असते. तो मेंदूच्या मध्यभागी असतो. संदेशवहन किंवा संवेदी प्रक्रियेशी या भागाचा संबंध असतो. परिणामी तो उंदीर पूर्णपणे जागं न होतादेखील, आवाजांसारख्या बाहेरील घडामोडींच्या बाबतीत अधिक संवेदनशील होता.

लुथी म्हणतात, "त्यातून वाढलेल्या दक्षतेची किंवा सतर्कतेची अवस्था निर्माण होते आहे. यातून तुम्हाला कल्पना येते की जागेपणाबद्दल मेंदूमध्ये वर्गवारी केली जाऊ शकते किंवा त्याला श्रेणीबद्ध केलं जाऊ शकतं."

म्हणजेच जागेपणाच्याही वेगवेगळ्या स्थिती असू शकतात.

लुथी म्हणतात की या प्रकारे संभाव्य धोक्यांच्या बाबतीत नियमितपणे अधिक सतर्क किंवा सावध राहणं जंगलात जिवंत राहण्यासाठी आवश्यक असलं पाहिजे.

त्या म्हणतात, "झोप ही मूलत: अत्यंत महत्त्वाची बाब आहे. मात्र त्याला जोड म्हणून एखादा प्राणी झोपेत असतानादेखील एखाद्या विशिष्ट प्रमाणात सतर्क किंवा जागृत राहणं शक्य करणारी यंत्रणा असणं आवश्यक आहे. तुम्ही आजूबाजूच्या वातावरणासंदर्भात जागृत किंवा त्याला प्रतिक्रिया देण्यासाठी सज्ज राहण्याची आवश्यकता असते."

रॅपिड आय मूव्हमेंट (REM) प्रकारच्या झोपेची सुरुवात नेहमीच लोकस कोरुलियसच्या मंद क्रियांशी संबंधित असते. त्यातून असं दिसतं की लोकस कोरुलियसची या स्वप्नांनी भरलेल्या अवस्थेत संक्रमण करण्यामध्ये मध्यवर्ती भूमिकादेखील असते.

लुथी म्हणतात, "रॅपिड आय मूव्हमेंट झोपेमध्ये होणारं संक्रमण अतिशय सुयोग्यरित्या नियंत्रित केलेलं असलं पाहिजे."

कारण रॅपिड आय मूव्हमेंट झोपेत आपण अ‍ॅटोनियामध्ये (atonia)असतो. अ‍ॅटोनिया म्हणजे आपल्या शरीराला तात्पुरत्या स्वरुपात अर्धांगवायू होण्याची स्थिती. झोपेत असं होणं खूप महत्त्वाचं ठरतं. कारण त्यामुळेच आपण पाहत असलेल्या स्वप्नांच्या बाबतीत प्रत्यक्षात आपल्या शारीरिक हालचाली होण्यापासून आपण रोखलं जातो.

त्या पुढे म्हणतात, "स्वप्न पाहण्याच्या अवस्थेत आपण आपल्या आजूबाजूच्या वातावरणापासून पूर्णपणे तुटलेलो असतो."

लुथी त्यांच्या संशोधनासंदर्भात या गोष्टीवर भर देतात की, त्यांचे प्रयोग उंदरावर करण्यात आले होते. त्यामुळे मेंदूतील हा निळा ठिपका मानवाच्या झोपेच्या बाबतीतदेखील अशीच भूमिका बजावतो का याची आपण खातरजमा करून घेतली पाहिजे.

जर मानवाच्या बाबतीत देखील तसंच असेल तर, त्यांना शंका वाटते की लोकस कोरुलियसच्या बदललेली क्रिया चिंतेसारख्या अवस्थेशी जोडलेली असू शकते. त्याचा परिणाम होत झोप अनियमित किंवा विस्कळीत होऊ शकते.

त्यांना प्रयोगादरम्यान आढळलं की, त्यांच्या प्रयोगशाळेतील उंदरांना सौम्य स्वरुपाचा तणाव दिल्यानंतर, उदाहरणार्थ त्या उंदरांचा पिंजरा ठोठावल्यानंतर, त्यांच्या मेंदूतील निळ्या ठिपक्याच्या क्रियेमध्ये वाढ झाली. तसंच संपूर्ण रात्रभर त्यांची सतर्कता किंवा दक्षता वाढली. परिणामी त्यांना एकसलग झोप आली नाही, त्यांची झोप तुकड्या तुकड्यांनी झाली.

मन:शांती मिळवणं

मज्जातंतूंच्या मार्गाबद्दलच्या वाढत्या आकलनामुळे काही वैज्ञानिक मेंदूसंदर्भातील पुढील संशोधन करण्यास प्रवृत्त होत आहेत. मेंदूच्या उत्तेजनेच्या वेगवेगळ्या प्रकारांमुळे मेंदूतील निळा ठिपका शांत होत झोपेची गुणवत्ता सुधारता येते याचा अभ्यास वैज्ञानिक करत आहेत.

उदाहरणार्थ, दक्षिण कोरियातील संशोधकांच्या एक टीमनं अलीकडेच एका हेडसेटची चाचणी केली आहे.

निळ्या ठिपक्याची क्रियाशीलता तात्पुरती कमी करण्यासाठी निळ्या ठिपक्याशी जोडलेल्या कपाळावरील एका नसेमध्ये हा हेडसेट एक छोट्या विद्युत प्रवाह निर्माण करतो. अर्थात यामुळे निद्रानाशाची समस्या कमी होते की नाही हे अद्याप स्पष्ट झालेलं नाही.

सध्यातरी, आपण आपल्या संध्याकाळच्या वर्तनाबद्दल अधिक काळजीपूर्वक विचार करण्याचा प्रयत्न करू शकतो आणि झोपण्यापूर्वी अधिक उत्तेजना टाळू शकतो.

"थकलेले असतानादेखील जेव्हा तुम्ही स्वत:ला काम करण्यास किंवा क्रियाशील राहण्यास भाग पाडता, तेव्हा तुमचा मेंदू त्या स्थितीला तोंड देण्यासाठी अडचणीत असलेल्या त्याच्या यंत्रणेला अधिकाधिक अश्वशक्ती पुरवण्यासाठी त्याच्या गियरबॉक्सला सुरू करतो. ही क्रिया इतक्या तीव्रतेनं होते की तो जवळपास त्या उच्च स्थितीमध्येच अडकलेला राहतो," असं स्टोरोनी यांनी हायपरएफिशियन्ट या त्यांच्या पुस्तकात लिहिलं आहे.

झोपण्यापूर्वी टीव्ही न पाहता, फोन न वापरता किंवा पाहता, टॅब्लेट्सची स्क्रीन न पाहता, आपलं मन स्थिर, निवांत करणं, हे चांगल्या "झोपेसाठीच्या योग्य सवयी" असल्याचं बऱ्याच काळापासून मानलं जातं आहे.

लोकस कोरुलियस आणि शरीरामध्ये दोन्ही बाजूनं सुरू असलेल्या संदेशवहनाचा देखील आपण कदाचित फायदा घेऊ शकतो.

निळा ठिपका हा ऑटोनॉमस नर्व्हस सिस्टम म्हणजे स्वायत्त मज्जासंस्थेचाच एक भाग आहे. तो श्वासोच्छवास, हृदयाचे ठोके आणि रक्तदाब यासारख्या अचेतन शारीरिक क्रियांवर नियंत्रण ठेवतो.

याची विभागणी दोन भागात होते. एक म्हणजे सिम्पॅथेटिक नर्व्हस सिस्टम म्हणजे तणावग्रस्त स्थितीत शरीराची प्रतिक्रिया जबाबदार असणारी मज्जासंस्था.

तर दुसरा म्हणजे पॅरासिम्पेथेटिक नर्व्हस सिस्टम. म्हणजे जी मज्जासंस्था आपल्या शरीराच्या विश्रांतीसाठी आणि शिथिलतेसाठी जबाबदार असते.

महत्त्वाचं म्हणजे, असं दिसतं की आपण वेगवेगळ्या शारीरिक हालचालींद्वारे हे दोन्ही भाग आपल्या निवडीनुसार तसे सक्रिय करू शकतो.

मध्यम ते तीव्र स्वरुपाचा व्यायाम - चालणं, धावणं, रोईंग करणं, सायकलिंग करणं किंवा बॉक्सिंग, यामुळे सिम्पेथेटिक नर्व्हस सिस्टमचा भाग सक्रिय होण्याची शक्यता असते. त्यामुळे निळ्या ठिपक्याच्या सक्रियतेमध्ये वाढ होते आणि त्यातून आपली मानसिक उत्तेजना वाढते.

जर तुम्हाला सकाळी थकलेलं, अशक्त असं वाटत असेल आणि तुम्ही उठण्याची आवश्यकता असेल तर ती चांगली बाब आहे. मात्र दिवसभराची धावपळ, परिश्रमानंतर जर तुम्ही मन शांत करण्याचा प्रयत्न करत असाल तर ते कमी उपयुक्त आहे.

तुम्हाला असं वाटू शकतं की दिवसभरातील शारीरिक श्रम किंवा दगदगीमुळे तुम्हाला थकवा जाणवेल. मात्र जर तुम्हाला आधीच चांगली झोप येत नसेल किंवा तुमच्या झोपेची गुणवत्ता चांगली नसेल, तर रात्री उशीराच्या वेळेस जिममध्ये जाणं ही वाईट कल्पना आहे.

दुसऱ्या बाजूला, सौम्यपणे शरीराच्या हालचाली केल्यानं, हलकासा व्यायाम केल्यानं पॅरासिम्पेथेटिक नर्व्हस सिस्टममध्ये विश्रांतीची प्रतिक्रिया निर्माण होऊ शकते. त्यामुळे आपले विचार आणि भावना शांत होतात. परिणामी मनदेखील शांत होतं.

प्राणायामसारख्या नियंत्रित स्वरूपाच्या श्वसनाच्या व्यायामामुळे देखील तेच काम होतं. प्राणायम हा प्राचीन योगासनांमधील श्वासोच्छवासाची पद्धत आहे. श्वासोच्छवास मंदावल्यामुळे एकूणच उत्तेजना कमी होते.

रात्री झोपायला जाताना आपण या गोष्टीचा उपयोग करू शकतो. विविध चाचण्यांमधून असं दिसून आलं आहे की ध्यान करणं आणि सजगपणे शरीराच्या हालचाली केल्यामुळे झोपेसाठी लागणारा वेळ कमी होऊ शकतो.

म्हणजे लवकर चांगली झोप येऊ शकते. परिणामी एकूणच झोपेची गुणवत्ता सुधारू शकते. अर्थात निद्रानाशावरील स्टँडर्ड उपचारांव्यतिरिक्त या गोष्टींमुळे आपल्या झोपेची गुणवत्ता सुधारू शकते.

आपलं मन शांत करणारं, मनातील चलबिचल थांबवणारं आणि आपल्या इच्छेनुसार मनावर नियंत्रण मिळवून देणारी शारीरिक हालचाल किंवा एखादं बटण आपल्याकडे नाही.

मात्र आपल्या दीनचर्येचं व्यवस्थापन केल्यास आणि आपल्या मन-शरीरातील परस्पर संबंधांचा वापर केल्यास, आपल्याला आवश्यक असलेली चांगली विश्रांती मिळण्याची अधिक चांगली संधी असेल.

(डेव्हिड रॉबसन हे पुरस्कार विजेते विज्ञान लेखक आहेत. 'द लॉज ऑफ कनेक्शन: 13 सोशल स्ट्रॅटेजिस दॅट विल ट्रान्सफॉर्म युवर लाईफ' हे त्यांचं नवं पुस्तक आहे. इंस्टाग्राम आणि थ्रेड्सवर @davidarobson हे त्यांचं अकाऊंट आहे. ते सबस्टॅकवर 60-सेकंड सायकोलॉजी न्यूजलेटर लिहितात.)

विज्ञानावर आधारित चांगलं आरोग्याबद्दलच्या विश्वासार्ह माहितीसाठी हेल्थ फिक्स न्यूजलेटरवर साइन अप करा. तर द एसेन्शियल लिस्टमध्ये तुम्हाला निवडक लेखांचा संग्रह मिळेल.

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.)