Can you be awake and asleep at the same time? - Masako Tamaki

Translator: Mohammad Badsar Reviewer: Leila Ataei

Many animals need sleep.

بسیاری از حیوانات نیاز به خواب دارند.

Even brainless jellyfish enter sleep-like states where they pulse less

حتی عروس دریایی بدون مغز هم وارد حالت‌های خواب‌مانند می‌شود که در آن

and respond more slowly to food and movement.

عملکرد کمتری دارد و به غذا و حرکت واکنش کندتری نشان می‌دهد.

But all of the threats and demands animals face

اما همه تهدیدها و نیازهایی که جانوران با آن مواجه می‌شوند

don’t just go away when it’s time to doze.

هنگام چرت زدن از بین نمی‌روند.

That’s why a range of birds and mammals experience some degree

به همین خاطر طیفی از پرندگان و پستانداران میزانی از

of asymmetrical sleep where parts of their brain are asleep

خواب نامتقارن تجربه می‌کنند که در آن بخش‌هایی از مغزشان به خواب رفته

and other areas are more active.

و بخش‌های دیگر فعالتر هستند.

This is even true for humans.

این حتی در مورد انسان‌ها هم صدق می‌کند.

So how does it work?

خوب چطور عمل می‌کند؟

All vertebrate brains consist of two hemispheres: the right and left.

مغز همه مهره‌داران شامل دو نیم‌کره است: راست و چپ.

Brain activity is usually similar across both during sleep.

فعالیت مغز معمولا بین هر دو نیمکره در طول خواب یکسان است.

But during asymmetrical sleep,

اما در حین خواب نامتقارن، یکی از نیم‌کره‌های مغز

one brain hemisphere can be in deep sleep while the other is in lighter sleep.

می‌تواند در خواب عمیق باشد در حالیکه نیم‌کره دیگر در خواب سبکتری باشد.

And in an extreme version called “unihemispheric sleep,”

و در نوع شدید آن که «خواب تک نیم‌کره» نام دارد

one hemisphere may appear completely awake while the other is in deep sleep.

یک نیم‌کره ممکن است کاملا بیدار باشد در حالیکه نیم‌کره دیگر در خواب عمیق است.

Take bottlenose dolphins.

مثل دولفین‌های بینی بطری.

Their breathing is consciously controlled,

تنفس آنها بطور آگاهانه کنترل می‌شود،

and they must surface for air every few minutes or they’ll drown.

آنها باید هر چند دقیقه برای هواگیری به سطح آمده و دوباره به زیر آب بروند.

When they have a newborn calf, they must actually swim nonstop for weeks

وقتی که یک بچه تازه متولد شده دارند باید هفته‌ها بدون توقف شنا کنند

in order to keep it safe.

تا امنیت بچه دولفین را تضمین کنند.

So dolphins sleep unihemispherically, with just one hemisphere at a time.

پس دولفین‌ها به صورت تک نیم‌کره می‌خوابند و فقط یک نیم‌کره در یک زمان خواب است.

This allows them to continue swimming and breathing while snoozing.

با این کار می‌توانند در حین چرت زدن شنا کنند و تنفس کنند.

Other marine mammals also need asymmetrical sleep.

دیگر پستانداران دریایی هم به خواب نامتقارن نیاز دارند.

Fur seals might spend weeks on end migrating at sea.

فک‌های پشمی ممکن است هفته‌ها بدون توقف در دریا مهاجرت کنند.

They slip into unihemispheric sleep while floating horizontally,

آنها به خواب تک نیم‌کره فرو می‌روند و بصورت افقی شناور می‌شوند،

holding their nostrils above the surface, closing their upward-facing eye,

سوراخ بینی خود را بالای سطح نگه می‌دارند و چشمی که به سمت بالاست را می‌بندند،

and keeping their downward-facing eye open.

و چشم رو به پایین را باز نگه می‌دارند.

This may help them stay alert to threats from the depths.

این کار آنها را نسبت به تهدیدات اعماق آب آگاه نگه می‌دارد.

Similar pressures keep birds partially awake.

مشقت‌های مشابهی پرندگان را به صورت بخشی بیدار نگه می‌دارد.

Mallard ducks sleep in groups, but some must inevitably be on the peripheries.

اردک‌های وحشی گروهی می‌خوابند، اما لزوما تعدادی باید در لبه خارجی جمعیت باشند.

Those ducks spend more time in unihemispheric sleep,

آن اردک‌ها بیشتر اوقات در خواب تک نیم‌کره هستند،

with their outward-facing eyes open

در حالی که چشم‌های رو به بیرون باز

and their corresponding brain hemispheres more active.

و نیم‌کره مغز مربوطه فعالتر است.

Other birds have been shown to catch z’s in midair migration.

دیده شده برخی از پرندگان در وسط آسمان و در حین مهاجرت به خواب می‌روند.

While undertaking non-stop transoceanic flights of up to 10 days,

مرغ‌های دله برای عبور از اقیانوس بیش از ۱۰ روز بدون توقف پرواز می‌کنند،

frigatebirds either sleep with one or both hemispheres at a time.

در حالی که یک یا هر دو نیمکره مغز در خواب است.

They do so in seconds-long bursts, usually while riding air currents.

آنها این کار را با مانورهای چندثانیه‌ای و با شناور شدن در جریان هوا انجام می‌دهند.

But the frigatebirds still sleep less than 8% of what they would on land,

اما این میزان خواب نسبت به زمانی که روی زمین هستند کمتر از ۸٪ است.

suggesting a great tolerance for sleep deprivation.

یعنی مرغ‌های دله تحمل زیادی در مقابل بی خوابی دارند.

It’s currently unclear whether asymmetrical sleep

در حال حاضر مشخص نیست که آیا خواب نامتقارن

packs the same benefits as sleep in both hemispheres

همان مزایای خواب هر دو نیمکره دارد یا خیر و تفاوت آن

and how this varies across species.

بین گونه‌های مختلف هم مشخص نیست.

In one experiment, fur seals relied on asymmetrical sleep

در یک آزمایش، فک‌های پشمی بطور پیوسته هشیار نگه داشته شدند

while being constantly stimulated.

که آن‌ها بر خواب نامتقارن تکیه کردند.

But in recovery, they showed a strong preference

اما برای بازیابی تمایل زیادی به

for sleep across both hemispheres,

خواب هر دو نیمکره از خود نشان دادند،

suggesting that it was more restorative for them.

که نشان می‌دهد خواب هر دو نیمکره برای تجدید قوا موثرتر است.

Dolphins, on the other hand,

از طرف دیگر، دولفین‌ها

have been observed to maintain high levels of alertness for at least five days.

مشاهده شده که حداقل در طی پنج روز سطح بالایی از هشیاری را داشته‌اند.

By switching which hemisphere is awake,

دولفین‌ها با تعویض نیمکره بیدار،

they get several hours of deep sleep in each hemisphere

چند ساعت را در هر نیمکره به خواب عمیق

throughout a 24-hour period.

طی یک دوره ۲۴ ساعته سپری می‌کنند.

This may be why unihemispheric sleep alone meets their needs.

شاید به همین خاطر خواب تک نیمکره به تنهایی پاسخگوی نیازهای آنها باشد.

So, what about humans?

خوب، اما انسان‌ها چطور؟

Have you ever woken up groggy after your first night in a new place?

آیا وقتی جای خوابتان عوض می‌شود تا به حال با حال گیجی از خواب پریده‌اید؟

Part of your brain might’ve spent the night only somewhat asleep.

بخشی از مغز شما ممکن است فقط تا حدودی به خواب سپری کند.

For decades, scientists have recognized that participants sleep poorly

چندین دهه است دانشمندان دریافته‌اند که شرکت‌کنندگان در شب اول آزمایش

their first night in the lab.

درست نمی‌خوابند.

It’s actually customary to toss out that night’s data.

در واقع معمولا داده‌های شب اول دور انداخته می‌شود.

In 2016, scientists discovered that this “first night effect”

در سال ۲۰۱۶، دانشمندان کشف کردند که این «اثر شب اول»

is a very subtle version of asymmetrical sleep in humans.

یک نمونه بسیار ظریف از خواب نامتقارن در انسانهاست.

They saw that, during the first night,

دانشمندان دیدند که در طول شب اول

participants experience deeper sleep in their right hemisphere

شرکت‌کنندگان در نیکره راست خواب عمیق‌تر

and lighter sleep in their left.

و در نیمکره چپ خواب سبک‌تری تجربه می‌کنند.

When exposed to infrequent sounds,

با قرار گرفتن در معرض اصوات بصورت نامنظم،

that lighter sleeping left hemisphere showed greater bumps in activity.

نیمکره خوابیده چپ چابکی بیشتری از خود نشان می‌دهد.

Participants also woke up and responded to infrequent sounds faster

همچنین شرکت‌کنندگان بیدار می‌شدند و به اصوات نامنظم در طول شب اول

during the first night than when experiencing deep sleep

سریعتر واکنش نشان می‌دادند نسبت به زمانی

in both hemispheres during nights following.

که در شب‌های بعدی با هر دو نیمکره در خواب عمیق بودند.

This suggests that, like other animals,

این نشان می‌دهد که مثل دیگر حیوانات،

humans use asymmetrical sleep for vigilance,

انسان‌ها برای احتیاط از خواب نامتقارن بهره می‌برند،

specifically in unfamiliar environments.

خصوصا در محیط‌های ناآشنا.

So, while your hotel room is obviously not trying to eat you

بنابراین با اینکه اتاق‌تان در هتل مطمئنا نمی‌خواهد شما را بخورد

and you’re not going to die if you don’t continue moving,

و اگر به حرکت ادامه ندهید قرار نیست بمیرید،

your brain is still keeping you alert.

اما مغز شما، شما را آگاه نگاه می‌دارد.

Just in case.

محض احتیاط.