Επιστήμη

Μαθαίνουμε στον ύπνο μας

Ο ύπνος δεν ξεκουράζει απλά το σώμα. Είναι η ώρα που έχει ο εγκέφαλος στη διάθεσή του για να τακτοποιήσει στη θέση τους μνήμες και πληροφορίες, να βρει λύσεις σε θέματα που μας απασχολούν. Οι επιστήμονες δεν έχουν σταματήσει να μελετούν τον ύπνο και τα τελευταία 13 χρόνια οι έρευνές τους έχουν αποκαλύψει πολλά από τα χαρακτηριστικά μίας από τις πιο μυστήριες λειτουργίες του οργανισμού.

«Πιστεύουμε ότι στη διάρκεια του ύπνου ανοίγει η πόρτα της μνήμης και μπορούμε να δούμε πιο καθαρά τα πράγματα», λέει ο Μάθιου Γουόκερ, ειδικός της νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας. «Αυτή τη γνώση την αποκτάμε μόνο όταν κοιμόμαστε». Οι επιστήμονες εδώ και 100 χρόνια προσπαθούν να καταλάβουν γιατί οι άνθρωποι χρειάζονται τον ύπνο. Δεν έχουν μάθει και πολύ περισσότερα από τα προφανή: Η έλλειψη ύπνου μας κάνει παράτολμους και συναισθηματικά εύθραυστους, σωματικά ευάλωτους στις μολύνσεις, ενώ δυσκολεύει την αυτοσυγκέντρωση. Ξέρουν επίσης πως κάποιοι τα καταφέρνουν μια χαρά με τρεις ώρες ύπνου, ενώ άλλοι έχουν μείνει ξάγρυπνοι για μία εβδομάδα χωρίς να αντιμετωπίσουν προβλήματα υγείας. Μάθηση- μνήμη. Τώρα, μία ομάδα νευροεπιστημόνων πιστεύει ότι μία τουλάχιστον ζωτική λειτουργία του ύπνου συνδέεται άμεσα με τη μάθηση και τη μνήμη. Μία σειρά από ευρήματα σε ζώα και ανθρώπους δείχνουν πως ο ύπνος παίζει σημαντικό ρόλο στον εντοπισμό και την αποθήκευση σημαντικών ενθυμήσεων, διανοητικών και σωματικών και βρίσκει συνδέσεις ανάμεσά τους που είναι αόρατες όταν είμαστε ξύπνιοι. Μπορεί να είναι μία λύση σε μαθηματικό πρόβλημα ή μία επαναλαμβανόμενη συμπεριφορά που προκαλεί στρες σε μία σχέση.

Μηχανή εν ενεργεία. Δεν συμφωνούν όλοι οι ειδικοί όμως, λέγοντας ότι δεν έχουν αρκετές ενδείξεις για να πουν ότι ο εγκέφαλος στη διάρκεια του ύπνου κάνει κάτι διαφορετικό από αυτό που κάνει την υπόλοιπη μέρα. Αλλά οι νέες έρευνες αλλάζουν τον τρόπο που κατανοούν οι επιστήμονες τον «κοιμισμένο» εγκέφαλο. Κάποτε νόμιζαν ότι δεν συμβαίνει απολύτως τίποτα εκεί μέσα όταν κοιμόμαστε. Τώρα ξέρουν ότι είναι μία μηχανή εν ενεργεία κι ότι βγαίνει τη νύχτα για να φέρει εις πέρας το έργο της, όχι μόνο την ώρα των ονείρων αλλά και στον βαθύ ύπνο. «Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες νόμιζαν ότι ο ύπνος είναι απλά η διακοπή της συναίσθησης. Τώρα έχουμε μάθει πολλά καινούργια πράγματα και έχουμε μία ιδέα για το τι συμβαίνει», λέει ο Άλαν Χόμπσον, ψυχίατρος στο Χάρβαρντ.

Τα στάδια του ύπνου. Το 1994, ήταν μια χρονιά κλειδί για την επιστήμη του ύπνου. Η ερευνητική ομάδα του Άβι Κάρνι στο Ισραήλ βρήκε ότι η στέρηση του ύπνου στο στάδιο RΕΜ (ταχύτατη κίνηση των ματιών) είναι πολύ σημαντική. Αυτό το στάδιο εναλλάσσεται με άλλα τρία στη διάρκεια της νύχτας και στη διάρκειά του βλέπουμε όνειρα. Η στέρησή του εμποδίζει την αποθήκευση στη μνήμη γεγονότων που συνέβησαν την προηγούμενη μέρα. Αν πάλι στερηθούν τον βαθύ ύπνο, δεν εμποδίζεται η μνήμη. Από τότε, οι έρευνες διαδέχονται η μία την άλλη και τα ευρήματα είναι εντυπωσιακά. Ο κοιμισμένος εγκέφαλος ξεδιαλύνει πρώτα τα γεγονότα και τις πληροφορίες της ημέρας και τα χωρίζει σε κατηγορίες ανάλογα με το θέμα τους. Μετά τα ενώνει σε αναγνώσιμα «πακέτα», σε διαφορετικά χρονικά σημεία της νύχτας. Έτσι, τα διάφορα στάδια του ύπνου χειρίζονται συγκεκριμένα είδη πληροφοριών.
Ευεργετικός ο ύπνος στη διάρκεια της ημέρας

Ο ΥΠΝΟΣ στη διάρκεια της ημέρας έχει ευεργετικά αποτελέσματα.

«Βλέπουμε πως αν κάποιος κοιμηθεί για λίγη ώρα με βαθύ ύπνο, οι επιδόσεις της μνήμης του όσον αφορά γεγονότα και πληροφορίες βελτιώνονται σε σχέση με κάποιον που δεν κοιμάται», λέει ο Μάθιου Τάκερ, ερευνητής στο Ιατρικό Κέντρο της Βοστώνης.

Όσοι κοιμούνται φυσιολογικά, φτάνουν σε αυτό το στάδιο ύστερα από 20 λεπτά ύπνου και μένουν σε αυτό για μία ώρα. Όταν θέλετε να θυμάστε δεδομένα, πληροφορίες και νούμερα που μάθατε στη διάρκεια της ημέρας, όπως για παράδειγμα, οι μαθητές και φοιτητές, οι επιστήμονες συμβουλεύουν να κοιμάστε νωρίς και να ξυπνάτε νωρίς.

Το στάδιο του RΕΜ, που έρχεται αργότερα, βοηθά στην αναγνώριση μοτίβων, όπως είναι η εκμάθηση της γραμματικής ή το σκάκι. «Πιστεύουμε ότι ένας υπνάκος που περιέχει τα δύο αυτά στάδια, βοηθά τη μνήμη όσο και ένας κανονικός ύπνος μίας νύχτας», λέει η Σάρα Μέντνικ, επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο.

Στη διάρκεια του RΕΜ, ο εγκέφαλος αναμειγνύει, ταιριάζει και επανατοποθετεί τα ίχνη των αναμνήσεων από τα γεγονότα στη ζωή μας, ψάχνοντας για συνδέσεις που θα μας βοηθήσουν να τα καταλάβουμε. Οι εμπειρίες μας χωρίζονται σε κομμάτια, ανακατεύονται και ξαναμπαίνουν στη θέση τους σαν ένα παζλ. Σε αυτή τη διαδικασία ίσως οφείλονται οι ασύνδετες μεταξύ τους σκηνές που βλέπουμε στα όνειρα.

Το στάδιο 2 όμως, είναι κι αυτό σημαντικό. Σε μία σειρά πειραμάτων το 1999, οι ερευνητές βρήκαν πως έχει θετική επίδραση στη βελτίωση επαναλαμβανόμενων κινήσεων, όπως για παράδειγμα, η εκμάθηση ενός μουσικού οργάνου ή ενός αθλήματος. Οι άνθρωποι φτάνουν στο στάδιο 2 στο δεύτερο μισό της νύχτας. «Αυτό σημαίνει πως αν ετοιμάζεστε για μία σημαντική συναυλία ή έναν αγώνα πατινάζ, καλύτερα να μείνετε ξύπνιοι μέχρι αργά παρά να σηκωθείτε νωρίς. Οι προπονητές που σηκώνουν τους αθλητές τους από τα χαράματα είναι άσχετοι», λέει ο Καρλάιλ Σμιθ από το Πανεπιστήμιο Τρεντ του Καναδά που έκανε τα πειράματα.


Θα σβήσουν ο Ατλαντικός και η Μεσόγειος

Μία υπερήπειρος, η Παγγαία, θα διαμορφωθεί έπειτα από 250 εκατομμύρια χρόνια εξαιτίας των συνεχών συγκρούσεων των λιθοσφαιρικών πλακών στον φλοιό της Γης.

Η Μεσόγειος θα εξαφανιστεί σε 25 με 75 εκατομμύρια χρόνια από σήμερα. Η Αυστραλία θα κινηθεί βόρεια και θα πέσει πάνω στη Μαλαισία και την Ινδονησία πριν συνεχίσει την πορεία της προς τις Φιλιππίνες και την Ασία, με την οποία θα ενωθεί. Η Ανταρκτική κινείται επίσης βόρεια, χάνοντας το παγωμένο της κάλυμμα. Σε 100 εκατομμύρια χρόνια θα φτάσει στον Ινδικό Ωκεανό και 50 εκατομμύρια χρόνια αργότερα θα σφηνωθεί ανάμεσα στη Μαδαγασκάρη και την Ινδονησία. Ο ωκεανός θα γίνει μικρή θάλασσα. Η μεγαλύτερη τεκτονική αλλαγή από όλες θα εξαφανίσει σιγά σιγά τον Ατλαντικό Ωκεανό. Διακόσια εκατομμύρια χρόνια αργότερα, η Νέα Γη θα συγκρουστεί με την Αφρική και η Βραζιλία με τη Νότια Αφρική. Σε 250 εκατομμύρια χρόνια, οι ήπειροι θα έχουν ενωθεί σε μία καινούργια υπερήπειρο περικλείοντας ό,τι έχει απομείνει από τον Ινδικό Ωκεανό.

Κάποιοι γεωλόγοι πιστεύουν ότι ο Ειρηνικός θα εξαφανιστεί στέλνοντας με ταχύτητα τη Βόρεια και Νότια Αμερική

ΑΝ ΕΝΑΣ ΧΡΟΝΟΣ αντιστοιχεί στο παρελθόν της Γης, 50 εκατομμύρια χρόνια είναι λιγότερο από τέσσερις μέρες, δηλαδή το όριο για τις πετυχημένες μετεωρολογικές προγνώσεις

πάνω στην Ασία. Και το ταξίδι των ηπείρων θα συνεχίζεται το ίδιο έντονο και συναρπαστικό όσο υπάρχει ο πλανήτης.

Αποχαιρετήστε τη Μεσόγειο. Το ίδιο και την Ερυθρά Θάλασσα και τον πλούτο από κοραλλιογενείς υφάλους και εξωτικά πλάσματα του βυθού. Κι ετοιμαστείτε για τη μέρα που το Σαν Φρανσίσκο θα έχει ένα καινούργιο προάστιο: το Λος Άντζελες. Τότε δηλαδή που ολόκληρη η Νότια Καλιφόρνια μαζί με τη μεξικάνικη χερσόνησο της Μπάχα θα έχουν ανέβει όλη τη Δυτική Ακτή για να κάνουν παρέα με την Αλάσκα.

Όλα αυτά σύμφωνα με τις προβλέψεις των γεωλόγων που χρησιμοποιούν νέες τεχνολογίες και συγκεντρώνουν νέα στοιχεία, διατυπώνοντας θεωρίες για το σχήμα που θα έχουν οι ήπειροι στο μακρινό μέλλον. Βέβαια, όπως παραδέχονται, οι προβλέψεις τους γίνονται λιγότερο ακριβείς όσο απομακρύνονται από το σήμερα. Και δεν μιλάμε για μερικά χρόνια, αλλά για 100-250 εκατομμύρια χρόνια.

Σε 50 εκατ. χρόνια! Οι βραχυπρόθεσμες προβλέψεις τους όμως βασίζονται σε μετρήσεις δορυφόρων και αδιάσειστα στοιχεία. Ο Φρανκ Πρες, γεωλόγος, και οι συνεργάτες του σε ένα καινούργιο βιβλίο παρουσιάζουν την εικόνα του πλανήτη σε 50 εκατομμύρια χρόνια, σημειώνοντας ότι πρόκειται για ένα «αληθοφανές σενάριο». Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η Αφρική θα μετακινηθεί βορειότερα πέφτοντας πάνω στην Ευρώπη και ενώνοντας τις δύο ηπείρους. Αναγκαστικά, η Μεσόγειος Θάλασσα θα εξαφανιστεί και θα αντικατασταθεί από τα Μεσόγεια Βουνά. Η οροσειρά θα διατρέχει το μέσο μιας ηπείρου πολύ μεγαλύτερης από τη σημερινή Ευρασία, και μπορεί να ονομάζεται Ευρω-Αφροασία. Τα 50 εκατομμύρια χρόνια ακούγονται λίγο υπερβολικά, αλλά για τους γεωλόγους διαρκούν όσο και το κλείσιμο του ματιού. Αν ένας χρόνος αντιστοιχεί στο παρελθόν της Γης, 50 εκατομμύρια χρόνια είναι λιγότερο από τέσσερις μέρες, δηλαδή το όριο για τις πετυχημένες μετεωρολογικές προγνώσεις. «Πενήντα εκατομμύρια χρόνια δεν είναι τίποτα», λέει ο Κρίστοφερ Σκοτέσε, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο του Άρλινγκτον. «Είναι σαν να οδηγείς στον αυτοκινητόδρομο και να θέλεις να μάθεις πού θα βρίσκεσαι σε 10 λεπτά. Ελέγχεις το κοντέρ, κάνεις έναν υπολογισμό και υπολογίζεις τη θέση σου. Αλλά σε περισσότερα από 50 εκατομμύρια χρόνια μπορεί να συμβούν πολλά απρόβλεπτα».

Γιγαντιαίο παζλ. Οι γεωλογικές προγνώσεις βασίζονται στη θεωρία των τεκτονικών πλακών, σύμφωνα με την οποία η επιφάνεια της Γης αποτελείται από περίπου 12 τεράστιες πλάκες κρυστάλλων που επιπλέουν σε μία θάλασσα από μερικώς λειωμένα βράχια. Όσο περνά ο χρόνος, θερμά ρεύματα μετάδοσης θερμότητας μέσα σε αυτή τη θάλασσα, όπως και βαρυτικές δυνάμεις, κινούν τις πλάκες, τις ηπείρους που βρίσκονται από πάνω τους και τους βυθούς των ωκεανών. Με την κίνηση, που γίνεται εξαιρετικά αργά, κομματιάζονται και μεταφέρονται σε διαφορετικές θέσεις ενός γιγαντιαίου παζλ.

Παρακολουθούν με GΡS. Οι γεωλόγοι μπορούν να μετρήσουν αυτές τις αλλαγές με μεγάλη ακρίβεια χάρη στους δορυφόρους παγκόσμιου εντοπισμού θέσης (GΡS) και μικρών σταθμών βάσης που συνδέουν απομακρυσμένες περιοχές του πλανήτη και λειτουργούν χωρίς προσωπικό. Σειρές από τέτοια όργανα παρακολουθούν τις κινήσεις των πλακών.

Πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν μία υπερήπειρος, η Παγγαία, που περιείχε τις σημερινές ηπείρους. Πρώτος ο Ρόμπερτ Ντιτζ το 1970 περιέγραψε τη διάσπαση της Παγγαίας και προέβλεψε το μέλλον για τα επόμενα 50 εκατομμύρια χρόνια. «Σε 10 εκατομμύρια χρόνια, το Λος Άντζελες θα έχει φτάσει στο Σαν Φρανσίσκο και σε άλλα 50 εκατομμύρια στην Αλάσκα».


Οι υπερήπειροι του παρελθόντος

Η ΠΙΟ πρόσφατη Παγγαία που δημιουργήθηκε ήταν πριν από περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια. Αυτή η υπερήπειρος διατηρήθηκε για περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια και μετά διαλύθηκε. Ήταν η εποχή που έκαναν την εμφάνισή τους στη Γη οι δεινόσαυροι. Υπολογίζεται ότι πριν από περίπου 1,1 δισεκατομμύρια χρόνια μια ακόμη υπερήπειρος είχε δημιουργηθεί και η οποία διαλύθηκε ύστερα από 250 εκατομμύρια χρόνια. Πριν από αυτήν υπήρχε μια ακόμη υπερήπειρος, που και αυτή με τη σειρά της διαλύθηκε, χωρίς να αφήσει ίχνη για το πού έφθαναν τα όριά της. Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Βristol στη Βρετανία επιχείρησαν να προσομοιώσουν τις καιρικές συνθήκες που θα επικρατούσαν σε μια ήπειρο όπως η Παγγαία. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του προγνωστικού τους μοντέλου, η θερμοκρασία στις τροπικές περιοχές θα έφθανε κατά μέσο όρο τους 44 βαθμούς ενώ στην υπόλοιπη ενδοχώρα θα επικρατούσαν πολύ ζεστά καλοκαίρια και πολύ κρύοι χειμώνες. Επίσης στο εσωτερικό της Παγγαίας θα επικρατούσε ιδιαίτερα ξηρό κλίμα, καθώς οι νεφώσεις δεν θα μπορούσαν να φθάσουν ώς εκεί. Από την άλλη πλευρά, τα ζεστά επιφανειακά ύδατα του Ωκεανού θα δημιουργούσαν υπερτυφώνες που θα σάρωναν τη Γη με ταχύτητα ακόμη και 400 χιλιομέτρων την ώρα, καθώς θα είχαν ισχύ κατά 50% μεγαλύτερη από τους αντίστοιχους σημερινούς τυφώνες.