برانگیختگی و سیستم‌های تنظیم‌کننده آن در مغز

تعریف برانگیختگی

در روانپزشکی عصبی، برانگیختگی به سطح هوشیاری و بیداری مغز اشاره دارد و در واقع نشان‌دهنده وضعیت فعال‌سازی آن است. این مفهوم، زیربنای آگاهی و تمرکز و توجه به‌شمار می‌رود. بر اساس کتاب روانپزشکی کاپلان و سادوک، برانگیختگی به‌عنوان «ایجاد و حفظ وضعیت بیداری» تعریف می‌شود و حاصل فعالیت هماهنگ شبکه‌ای از مناطق مغزی است (1). این شبکه که نقش اساسی در تنظیم سطح بیداری دارد، معمولاً با عنوان (Ascending Reticular Activating System - ARAS) شناخته می‌شود.

ساختارهای کلیدی مغز در تنظیم برانگیختگی

برانگیختگی دست‌کم توسط سه ناحیه‌ اصلی در مغز تنظیم می‌شود (1):

Brainstem Reticular Formation

مجموعه‌ای پراکنده از نورون‌ها در ساقه مغز است که شامل هسته‌هایی همچون locus coeruleus و هسته‌های raphe می‌شود (2). این سیستم، سیگنال‌هایی را به نواحی فوقانی مغز ارسال می‌کند و به‌عنوان «کلید احتراق مغز» شناخته می‌شود؛ چرا که سطح پایه‌ی هوشیاری را تعیین می‌کند (1). آسیب‌هایی هرچند خفیف به این ساختار می‌تواند منجر به خواب‌آلودگی شدید یا حتی کما شود، که اهمیت حیاتی آن را در حفظ بیداری نشان می‌دهد (1).

تالاموس (Intralaminar Nuclei)

فیبرهای ARAS در  intralaminar nucleiتالاموس سیناپس برقرار می‌کنند. این هسته‌ها نقش کلیدی در انتقال گسترده‌ی سیگنال‌ها به قشر مغز را دارند (1). تالاموس هم‌زمان به‌عنوان یک رله و یک تنظیم‌کننده ریتم عمل می‌کند. در شرایط بیداری و برانگیختگی، تالاموس با هماهنگ‌سازی ریتم‌های الکتریکی سریع در قشر مغز (در بازه فرکانسی بتا/گاما، حدود ۲۰ تا ۴۰ هرتز)، زمینه‌ساز هوشیاری فعال است (1). در مقابل، در حالت خواب یا برانگیختگی پایین، این ریتم‌ها کندتر و ناهماهنگ‌تر می‌شوند که با کاهش سطح هوشیاری هم‌راستا است (3).

قشر مغز

سیگنال‌های ارسالی از تالاموس، نواحی گسترده‌ای از قشر مغز را فعال می‌کنند و زمینه‌ساز هوشیاری و پردازش اطلاعات می‌شوند (1). لوب‌های پیشانی، به‌ویژه قشر راست فرونتال، نقشی محوری در حفظ توجه پس از برانگیختگی ایفا می‌کنند (1). شایان ذکر است که برخی اختلالات، مانندADHD ، با کاهش فعالیت در این نواحی مرتبط دانسته شده‌اند (1).

سایر ساختارهای مؤثر در تنظیم برانگیختگی شامل هیپوتالاموس و  basal forebrainهستند. هیپوتالاموس از طریق نورون‌های orexin، نقش مهمی در حفظ بیداری ایفا می‌کند، در حالی که basal forebrain با فراهم کردن ورودی‌های cholinergic به قشر مغز، در تسهیل هوشیاری و پردازش اطلاعات نقش دارد. این ساختارها در کنار سیستمARAS ، یک شبکه گسترده و توزیع‌شده برانگیختگی را تشکیل می‌دهند که در متون علمی به عنوان شبکه برانگیختگی مغز (Brain Arousal Network) شناخته می‌شود. اختلال در عملکرد یا آسیب به هر یک از اجزای این شبکه می‌تواند منجر به شرایط بالینی مختلفی مانند هذیان، بی‌حسی، یا اختلال در سطح هوشیاری شود.

شکل بالا نمایی ساده ‌شده از ascending reticular activating system (ARAS) را که مسیر اصلی برانگیختگی است، نشان می‌دهد: سیگنال‌های عصبی از brainstem reticular formation آغاز شده و از طریق هسته‌هایintralaminar  تالاموس به سمت قشر مغز منتقل می‌شوند. این فرآیند منجر به فعال‌سازی گسترده قشر و در نهایت حفظ بیداری و سطح مطلوب برانگیختگی می‌گردد. در این تصویر، اجزای کلیدی این مسیر شامل ساقه مغز، تالاموس و قشر مغز نمایش داده شده‌اند (4).

عملکرد طبیعی سیستم برانگیختگی

در مغز سالم، سیستم برانگیختگی نقش اساسی در تنظیم تعادل بین خواب و بیداری ایفا می‌کند و بسته به شرایط محیطی و درونی، سطح هوشیاری را به‌طور پویا تنظیم می‌نماید. به‌عنوان نمونه، زمانی که فرد در وضعیت آرام و ایمن قرار دارد، سطح برانگیختگی کاهش می‌یابد و شرایط برای استراحت یا خواب فراهم می‌شود. در مقابل، در مواجهه با تحریک یا محرک‌های مهم محیطی، برانگیختگی افزایش یافته و منجر به افزایش هوشیاری می‌شود. در این فرایند، سیستم عصبی سمپاتیک نیز معمولاً هم‌زمان با برانگیختگی فعال می‌شود و به بروز علائم فیزیکی مرتبط با برانگیختگی بالا از جمله افزایش ضربان قلب، گشاد شدن مردمک‌ها، و افزایش رسانایی الکتریکی پوست (5 و6) منجر می‌گردد. برخلاف این وضعیت، در شرایط برانگیختگی پایین، فعالیت سیستم پاراسمپاتیک (مرتبط با "استراحت و گوارش") غالب می‌شود که با کاهش ضربان قلب و سایر شاخص‌های فیزیولوژیک وابسته به فعال شدن سیستم پاراسمپاتیک همراه است. در نتیجه، سیستم‌های برانگیختگی مغز ارتباطی تنگاتنگ با پاسخ‌های خودکار عصبی و غدد درون‌ریز دارند. برای مثال، ترشح هورمون کورتیزول که شاخصی از استرس محسوب می‌شود، معمولاً با افزایش سطح برانگیختگی همراه است.

چرا سطح برانگیختگی در روانپزشکی اهمیت دارد؟

 تقریباً تمامی اختلالات روانپزشکی با تغییراتی در سطح برانگیختگی همراه هستند. برخی از اختلالات با برانگیختگی مزمن و بالا مشخص می‌شوند، برای مثال، در اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) ، بیمار به طور مداوم دچار تنش و گوش‌به‌زنگی بیش‌ازحد است. در مقابل، اختلالاتی نظیر افسردگی شدید با کاهش برانگیختگی همراه هستند که به صورت کندی در گفتار و حرکات، انرژی پایین و فقدان انگیزش بروز می‌یابد. علاوه بر این، بسیاری از اختلالات روانپزشکی با الگوهای نامنظم برانگیختگی مشخص می‌شوند؛ یعنی ناتوانی در تنظیم به‌موقع و مناسب برانگیختگی در پاسخ به شرایط محیطی و درونی. این بی‌ثباتی در تنظیم برانگیختگی می‌تواند به علائمی نظیر بی‌خوابی، بی‌توجهی، یا آشفتگی روانی منجر شود. درک دقیق از پروفایل برانگیختگی هر بیمار نه تنها به شناسایی ریشه‌های علائم کمک می‌کند، بلکه نقشی کلیدی در انتخاب رویکرد درمانی مناسب ایفا می‌نماید.

برانگیختگی در اختلالات روانپزشکی مختلف

سطح برانگیختگی در اختلالات روانپزشکی طیف وسیعی را در بر می‌گیرد. در برخی بیماری‌ها، برانگیختگی کلی مغز افزایش می‌یابد؛ به‌گونه‌ای که بیماران احساس "عصبی بودن"، تحریک‌پذیری بیش‌ازحد یا اضطراب مداوم دارند. در مقابل، برخی دیگر از اختلالات با کاهش قابل توجه سطح برانگیختگی همراه‌اند که در قالب احساس بی‌حالی، بی‌تفاوتی یا کاهش انگیزش نمایان می‌شود. با این حال، در بسیاری از شرایط، الگوی برانگیختگی به‌صورت دوگانه یا نوسانی ظاهر می‌شود. به بیان دیگر، بیماران ممکن است عناصر هر دو حالت بیش‌برانگیختگی و کم‌برانگیختگی را تجربه کنند، یا به‌طور مکرر میان این دو وضعیت در نوسان باشند.

جدول زیر خلاصه‌ای از پروفایل‌های برانگیختگی در اختلالات روانپزشکی منتخب و چگونگی تأثیر آن‌ها بر انتخاب‌های درمانی معمول را در بر دارد. برای آشنایی بیشتر با نحوه برانگیختگی در هر کدام از اختلالات مختلف، می‌توانید مقاله "بررسی سطح انگیختگی در اختلالات روانپزشکی" را مطالعه کنید.

     

اختلال	مشخصات معمول برانگیختگی	پیامدهای درمان
افسردگی	اغلب کند در برخی موارد انگیختگی نامنظم یا بیش از حد	افسردگی با برانگیختگی کم: داروهای ضد افسردگی انرژی‌زا مانند بوپروپیون، استفاده کنید. افسردگی با برانگیختگی زیاد: از داروهای ضد افسردگی آرام‌بخش در شب، داروهای ضد اضطراب، ترمیم خواب استفاده کنید.
اختلالات اضطرابی (مثلاً اختلال اضطراب فراگیر (GAD)، پانیک)	برانگیختگی بالا	از SSRIها برای کاهش اضطراب پایه، بنزودیازپین‌ها یا بتابلوکرها برای بیش‌برانگیختگی حاد، و تکنیک‌های CBT برای آرامش. هدف، خاموش کردن سیستم هشدار بیش‌حساس است.
اختلال کم‌توجهی بیش‌فعالی	برانگیختگی قشری پایه پایین	از محرک‌ها (متیل فنیدات/آمفتامین‌ها) برای افزایش برانگیختگی به سطح مطلوب استفاده کنید. گاهی اوقات از آگونیست‌های آلفا-۲ (گوانفاسین) برای آرام کردن بیش‌فعالی بیش از حد استفاده کنید.
اختلال دوقطبی	در فاز شیدایی بیش‌برانگیختگی و در فاز افسردگی کم‌برانگیختگی	شیدایی: از داروهای آرام‌بخش تثبیت‌کننده خلق/داروهای ضد روان‌پریشی برای کاهش سریع برانگیختگی استفاده کنید. افسردگی دوقطبی: از تثبیت‌کننده‌های خلق استفاده کنید یا با احتیاط داروهای محرک را اضافه کنید تا از تحریک شیدایی جلوگیری شود.
اختلال استرس پس از سانحه (PTSD)	برانگختگی بالا	داروهای SSRI برای کاهش اضطراب پایه، پرازوسین برای بیش‌برانگیختگی/کابوس‌های مرتبط با تروما. درمان (مبتنی بر مواجهه) برای حساسیت‌زدایی تدریجی و بازگرداندن پاسخ‌های برانگیختگی به محدوده طبیعی.
روان‌گسیختگی	روان‌پریشی حاد اغلب با برانگیختگی بیش از حد همراه است ولی علائم منفی مزمن شبیه برانگیختگی کم است.	داروهای ضد روان‌پریشی بیش‌برانگیختگی روان‌پریشی را کاهش می‌دهند. برای بی‌قراری: آرام‌بخشی سریع با داروهای ضد روان‌پریشی ± بنزو.
وسواس فکری عملی	برانگیختگی ذهنی بالا	داروهای SSRI با دوز بالا برای کاهش تدریجی اضطراب وسواسی. درمان مواجهه و پیشگیری از پاسخ (ERP) برای عادت دادن و کاهش برانگیختگی ناشی از محرک‌ها.
طیف اوتیسم	برانگیختگی بی‌نظم و متغیر	بسیار فردی. بیش‌برانگیختگی: استفاده از مدولاسیون حسی، داروهای ضد روان‌پریشی غیرمعمول برای تحریک‌پذیری شدید، ملاتونین برای خواب. کم‌برانگیختگی/بی‌توجهی: مداخلات رفتاری ساختاریافته، احتمالاً محرک‌ها (در صورت وجود علائم ADHD).

 

ارزیابی سطوح برانگیختگی: ابزارها و نقش EEG

با توجه به نقش بنیادین برانگیختگی (Arousal) در آسیب‌شناسی روانی، ارزیابی دقیق سطح برانگیختگی یکی از ارکان کلینیکی در درک وضعیت ذهنی و انتخاب مداخلات درمانی مناسب به‌شمار می‌رود. پزشکان از مجموعه‌ای از روش‌های رفتاری، فیزیولوژیک و الکتروفیزیولوژیک برای سنجش این بُعد استفاده می‌کنند  که شامل موارد زیر است:

مشاهده‌ی بالینی

مقیاس‌های خودگزارشی و رتبه‌بندی بالینی

معیارهای فیزیولوژیکی

الکتروانسفالوگرافی

اگر می‌خواهید با جزئیات هر یک از معیارهای بالا را بررسی کنید، شاخص‌های کلیدی بررسی سطح انگیختگی در EEG را یاد بگیرید و با خدمات مجموعه QEEGhome در زمینه این نورومارکر ارزشمند آشنا شوید، در ادامه مقاله همراه ما باشید.

 

References

1. Kaplan & Sadock’s Synopsis of Psychiatry (11th ed.). Arousal and Attention: Explanation of ARAS involving brainstem reticular formation, intralaminar thalamic nuclei, and cortex user-biackli.cld.bz user-biackli.cld.bz. Lippincott Williams & Wilkins.
2. StatPearls – “Neuroanatomy, Reticular Formation” (2023). – Overview of RAS anatomy and function: locus coeruleus, raphe, tuberomammillary nucleus as key arousal centers; orexin from hypothalamus activating RAS ncbi.nlm.nih.gov ncbi.nlm.nih.gov.
3. StatPearls – “Neuroanatomy, Thalamic Nuclei.” – Notes intralaminar thalamic nuclei role in arousal (receiving input from brainstem reticular formation and projecting to cortex) kenhub.com.
4. Yeo, S.S. et al. (2013). The Ascending Reticular Activating System from Pontine RF to Thalamus in Human Brain (DTI study). *Front Hum Neurosci, 7:*416. – Diagrammatic and DTI evidence of ARAS pathways; emphasizes ARAS role in consciousness and arousal frontiersin.org frontiersin.org.