ธรรมชาติของการนอนหลับ: ทำไมเราถึงนอนและผลจากการอดนอนส่งผลต่อเราอย่างไร

2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12

นักข่าววิทยาศาสตร์ The Guardian อธิบายถึงความสำคัญของกระบวนการทางชีววิทยานี้

ทำไมเราถึงนอน

จิตแพทย์ด้านการนอนหลับ Allan Hobson เคยพูดติดตลกว่าการทำงานที่รู้จักเพียงอย่างเดียวของการนอนหลับคือการรักษาความง่วงนอน ซึ่งไม่เป็นความจริงทั้งหมด แต่คำถามที่ว่าทำไมกระบวนการนี้จึงจำเป็นมากยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์

ยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใดการนอนหลับจึงเป็นกลยุทธ์วิวัฒนาการ ท้ายที่สุด เขาต้องนำประโยชน์ที่สำคัญมาใช้เพื่อถ่วงดุลความเสี่ยงที่สำคัญที่จะถูกกินหรือถูกทิ้งไว้โดยไม่มีอาหาร

จากข้อมูลที่มีอยู่สามารถสรุปได้ว่าการนอนหลับไม่ใช่เรื่องหรูหรา แต่เป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับสุขภาพร่างกายและจิตใจ แต่นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มค้นพบหน้าที่อื่นๆ ที่ซับซ้อนและหลากหลายของมัน

สิ่งที่เกิดขึ้นในสมองในเวลานี้

สมองไม่ปิด สองช่วงของการนอนสลับกันตามลำดับ แต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง: ช้า (ลึก) และ REM sleep

ความลึกคิดเป็นประมาณ 80% ของเวลาการนอนหลับทั้งหมด ระยะนี้มีลักษณะเป็นคลื่นสมองช้า การคลายกล้ามเนื้อ และการหายใจลึกๆ อย่างสงบ

นอกจากนี้ ในระหว่างการหลับแบบคลื่นช้า ความทรงจำจะถูกรวมเข้าด้วยกัน: กิจกรรมล่าสุดจะถูกโอนไปยังที่เก็บข้อมูลระยะยาว แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ความทรงจำที่สำคัญน้อยกว่าจากวันที่ผ่านมาจะถูกล้างออกไป การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท (ไซแนปส์) มีขนาดลดลง เนื่องจากการเชื่อมต่อที่อ่อนแอจะถูก "ตัด" และความประทับใจเหล่านี้จะถูกลืม

ส่วนที่เหลืออีก 20% คือการนอนหลับ REM หรือการเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างรวดเร็ว (REM) ระหว่างนั้นเราเห็นความฝัน สามารถใช้งานได้ตั้งแต่ไม่กี่วินาทีถึงหนึ่งชั่วโมง พวกมันยาวนานขึ้นในตอนกลางคืน แต่เกือบจะลืมไปในทันที

ในระยะ REM สมองจะเคลื่อนไหวอย่างมาก กล้ามเนื้อเป็นอัมพาต อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น และการหายใจไม่สม่ำเสมอ เชื่อกันว่าความฝันนั้นสัมพันธ์กับการเรียนรู้และความทรงจำ เพราะหลังจากประสบการณ์ใหม่ๆ เรามักจะมองเห็นความฝันมากขึ้น การลดเวลานอน REM สัมพันธ์กับความเสี่ยงของภาวะสมองเสื่อม

ต้องนอนเท่าไหร่

แปดชั่วโมงมักถูกพูดถึง แต่ปริมาณการนอนหลับที่เหมาะสมจะแตกต่างกันไปตามแต่ละบุคคลและช่วงชีวิตที่แตกต่างกัน นักวิจัยจาก US National Sleep Foundation วิเคราะห์บทความทางวิทยาศาสตร์ 320 บทความและให้คำแนะนำโดยละเอียด

ดังนั้น ตามความเห็นของพวกเขา ปริมาณการนอนหลับในอุดมคติสำหรับผู้ใหญ่คือ 7-9 ชั่วโมง สำหรับวัยรุ่น - 8-10 ชั่วโมง เด็กเล็กต้องนอนนานขึ้น - 10-13 ชั่วโมง และทารก - สูงสุด 17 ชั่วโมง

ผู้ใหญ่อาจนอนหลับได้น้อยลงในช่วงระยะเวลาหนึ่งและรู้สึกปกติหากเขาหรือเธอมีคุณภาพการนอนที่ดี แต่เมื่อกระบวนการนี้ใช้เวลาน้อยกว่าเจ็ดชั่วโมง ผลกระทบด้านสุขภาพด้านลบก็ปรากฏขึ้น สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีการนอนมากเกินไป แม้ว่าจะมีกรณีเช่นนี้น้อยมาก

การนอนหลับสัมพันธ์กับจังหวะการเต้นของหัวใจอย่างไร

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักประสาทวิทยาชาวอเมริกัน Nathaniel Kleitman ใช้เวลา 32 วันในถ้ำที่ความลึก 42 เมตร วัตถุประสงค์ของการทดลองคือเพื่อศึกษานาฬิกาภายในของบุคคล เขาอาศัยอยู่อย่างโดดเดี่ยวโดยพยายามขยายเวลาเป็น 28 ชั่วโมง

และถึงแม้จะมีตารางการรับประทานอาหารและการนอนหลับที่เข้มงวด แต่เขาก็ไม่ประสบความสำเร็จ เขายังคงรู้สึกกระปรี้กระเปร่าเมื่อ "วัน" ของเขาใกล้เคียงกับแสง อุณหภูมิร่างกายของเขายังผันผวนภายในรอบ 24 ชั่วโมง คนทำงานเป็นกะจำนวนมากต้องเผชิญกับปัญหาเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับตารางงานที่ไม่สม่ำเสมอ

ทำไมเราถึงผูกติดอยู่กับวงจร 24 ชั่วโมง

กว่าล้านปีของวิวัฒนาการ ชีวิตของเราสอดคล้องกับวัฏจักรของกลางวันและกลางคืน ซึ่งเกิดจากการหมุนเวียนของดาวเคราะห์ จังหวะของ Circadian เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด

และพวกมันหยั่งรากอย่างแน่นหนาในตัวเราจนทำงานได้แม้ไม่มีสัญญาณภายนอกตัวอย่างเช่น พืชยืนในตู้มืดที่อุณหภูมิคงที่พับใบ ราวกับว่าพวกเขารู้สึกแสงแดดโดยไม่ได้รับมัน

ในปี 1970 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบส่วนสำคัญของนาฬิกาภายในนี้ ระหว่างการทดลองกับแมลงวันผลไม้ พวกเขาระบุยีนของช่วงเวลา ซึ่งกิจกรรมจะเปลี่ยนแปลงเป็นวัฏจักรภายใน 24 ชั่วโมง

และนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งต่อมาภายหลังได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ 2 คน ก็สามารถค้นพบว่ายีนนี้ทำงานอย่างไร มันกระตุ้นการผลิตโปรตีนพิเศษ (PER) ที่สะสมในเซลล์ในชั่วข้ามคืนและถูกทำลายในระหว่างวัน ระดับของโปรตีนในเซลล์นี้ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ช่วงเวลาของวัน

ประจักษ์อย่างไร

ในมนุษย์ พบยีนเดียวกันซึ่งแสดงออกในบริเวณสมองที่เรียกว่า suprachiasmatic nucleus (SCN) มันทำหน้าที่เป็นท่อระหว่างเรตินาและต่อมไพเนียลในสมองซึ่งผลิตฮอร์โมนเมลาโทนินการนอนหลับ ดังนั้นเมื่อมืดเราจึงรู้สึกง่วงนอน

SCN เป็นนาฬิกาหลักของร่างกาย แต่ก็ยังมียีนนาฬิกาที่เรียกว่า พวกมันทำงานอยู่ในเซลล์เกือบทุกชนิดและควบคุมการทำงานของยีนประมาณครึ่งหนึ่งของเรา

กิจกรรมของเซลล์บางชนิด (เลือด ตับ ไต ปอด) จะแตกต่างกันไปตามรอบ 24 ชั่วโมง แม้ว่าเซลล์จะอยู่ในหลอดเลือดในห้องปฏิบัติการก็ตาม และกระบวนการเกือบทั้งหมดในร่างกาย - ตั้งแต่การหลั่งฮอร์โมนไปจนถึงการเตรียมเอนไซม์ย่อยอาหารและการเปลี่ยนแปลงของความดันต่ออุณหภูมิ - มักได้รับอิทธิพลอย่างมากจากช่วงเวลาของวัน

นอนก่อนดีไหม

การนอนหลับไม่ดีมักเกี่ยวข้องกับการใช้ชีวิตอยู่ประจำสมัยใหม่ ความพร้อมของไฟฟ้า และการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาเรื่องการนอนหลับในหมู่ประชาชนในขณะนี้ได้มีส่วนร่วมในการล่าและการรวบรวม หักล้างสิ่งนี้

นักวิจัยของชาว Hadza ที่อาศัยอยู่ในแทนซาเนียตอนเหนือพบว่าผู้คนที่นั่นมักจะตื่นนอนตอนกลางคืน และรูปแบบการนอนของแต่ละคนก็ต่างกันมาก ดังนั้น สำหรับการสังเกต 220 ชั่วโมง จึงบันทึกเพียง 18 นาที เมื่อสมาชิกทั้ง 33 คนของเผ่านอนหลับพร้อมกัน

ผลที่ได้คือ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าการนอนกระสับกระส่ายอาจเป็นกลไกการเอาตัวรอดในสมัยโบราณที่พัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันอันตรายในตอนกลางคืน ความแตกต่างที่สำคัญคือสมาชิกของชนเผ่านี้ไม่กังวลเกี่ยวกับปัญหาการนอนหลับ

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณนอนไม่พอ

ในกรณีที่ร้ายแรงที่สุด การอดนอนอาจถึงแก่ชีวิตได้ ตัวอย่างเช่น หนูที่ไม่ได้รับอนุญาตให้นอนเลยตายภายในสองถึงสามสัปดาห์

ตามธรรมชาติแล้ว การทดลองดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นซ้ำในมนุษย์ แต่แม้วันหรือสองวันโดยไม่ได้นอนก็อาจทำให้เกิดอาการประสาทหลอนและความรู้สึกไม่สบายทางร่างกายในคนที่มีสุขภาพดีได้

หลังจากนอนหลับไม่สนิทเพียงคืนเดียว ความสามารถทางปัญญาลดลง สมาธิและความจำก็แย่ลง เป็นผลให้เรามักจะตัดสินใจหุนหันพลันแล่นและความสุขชั่วขณะ และจากการศึกษาหนึ่งพบว่า การนอนหลับไม่เพียงพอยังเพิ่มโอกาสในการโกหกและโกงอีกด้วย

การอดนอนส่งผลต่อสุขภาพร่างกายอย่างไร

การอดนอนเป็นประจำมีผลสะสม มีความเชื่อมโยงกับโรคอ้วน โรคเบาหวาน โรคหัวใจ และภาวะสมองเสื่อม คนที่ทำงานกะกลางคืนเป็นประจำมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคอ้วนมากกว่าคนที่ทำงานเป็นกะถึง 29% นอกจากนี้ การทำงานในเวลากลางคืนจะเพิ่มความเสี่ยงต่ออาการหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมองได้ถึง 41%

แน่นอน ในกรณีนี้ เป็นการยากที่จะแยกผลกระทบของการอดนอนออกจากปัจจัยอื่นๆ เช่น ความเครียดและความโดดเดี่ยวทางสังคม อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เกี่ยวกับผลกระทบด้านสุขภาพโดยตรงของการอดนอน มีการแสดงแล้วว่าส่งผลต่อการเผาผลาญและความสมดุลระหว่างไขมันและมวลกล้ามเนื้อ

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าการนอนไม่หลับอาจเป็นอาการของภาวะสมองเสื่อมได้ นักวิทยาศาสตร์บางคนยังเชื่อว่าการนอนหลับไม่ดีเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์

ระหว่างการนอนหลับ สมองจะกำจัดโปรตีนเบต้าอะไมลอยด์ และถ้าคุณนอนหลับไม่เพียงพอ สิ่งเหล่านี้จะสะสมและเมื่อเวลาผ่านไป จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทในสมอง

ทำสัตว์อื่น ๆ ทั้งหมดนอนหลับ

คำตอบขึ้นอยู่กับสิ่งที่นับเป็นการนอนหลับ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เข้าใจโดย:

• สถานะของความไม่เคลื่อนไหว
• การตอบสนองต่ำกว่าเมื่อตื่นนอนอย่างมาก

จากเกณฑ์เหล่านี้ นักวิจัยได้พยายามระบุสายพันธุ์ที่ไม่อยู่เฉยๆ แต่ยังไม่มีหลักฐานที่เชื่อถือได้

คู่แข่งสำหรับตำแหน่งนี้ในคราวเดียวคืออึ่ง ในปี 1967 นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลอง และปรากฎว่ากบเหล่านี้ตอบสนองต่อไฟฟ้าช็อตอย่างเท่าเทียมกันในตอนกลางวันและตอนกลางดึก แต่ผลลัพธ์เหล่านี้ถูกตั้งคำถาม

มีสัตว์ที่ต้องนอนน้อย ตัวอย่างเช่น ยีราฟที่โตเต็มวัยจะนอนประมาณครึ่งชั่วโมงต่อวัน ครั้งละหลายนาที และสัตว์บางชนิดสามารถนอนหลับได้เพียงครึ่งเดียวของสมองและยังคงกระฉับกระเฉง ตัวอย่างเช่น การนอนหลับครึ่งซีกนี้ พบได้ในโลมา แมวน้ำ พะยูน และนกบางชนิด และอาจพบในปลาฉลามด้วย