วิทยาศาสตร์กับการนอน ทำไมคนหรือสัตว์ต้องนอนหลับ

คนทั่วไปจะนึกถึงหรือสนใจเรื่องการนอนก็ต่อเมื่อเจอปัญหานอนไม่หลับ แต่สำหรับนักวิจัย-นักวิทยาศาสตร์กว่า 120 คน จากสถาบันวิจัยการนอนหลับ Tsukuba ที่ญี่ปุ่น คนเหล่านี้มุ่งมั่นที่จะหาคำตอบ ว่าทำไมคนเราต้องนอน กลไกอะไรที่อยู่เบื้องหลังการนอนหลับ ยีนส์ที่เกี่ยวข้องกับนาฬิกาชีวิต และสารสื่อประสาทในสมองที่ทำให้คนหลับ

การนอนหลับคือการที่ร่างกายเปลี่ยนโหมดเข้าไปอยู่ในสภาวะที่ไม่มีสติ ไม่สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้เท่ากับตอนตื่นตัว ทำให้เสี่ยงที่จะถูกนักล่าเล่นงาน แต่การนอนก็ยังเป็นเรื่องธรรมดา เป็นพฤติกรรมที่พบได้ในสัตว์ทั่วไป อะไรที่ทำให้การนอนเป็นเรื่องสำคัญมากกว่าการป้องกันตัวเองหรือเอาชีวิตให้รอด?

ไม่ใช่แค่ในคน แม้แต่แมงกระพรุนเองก็ยังต้องนอน และต้องนอนมากขึ้นหากถูกขัดขวางไม่ให้นอนเป็นเวลานาน

Sleep pressure ความอยากนอน

การวิจัยและศึกษาเกี่ยวกับการนอนหลับเกิดขึ้นมานานแล้ว นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ทดลองขัดขวางห้ามไม่ให้สุนัขนอนหลับเป็นเวลา 10 วัน จากนั้นดูดเอาสารเหลวจากสมองของสุนัขเหล่านั้น แล้วฉีดเข้าไปยังสมองของสุนัขตัวอื่นๆ ที่ได้นอนหลับตามปกติ และทำให้สุนัขง่วงหลับทันที ในสารเหลวนั้นมีสิ่งที่ทำให้สัตว์ง่วงนอนได้ นักวิจัยเรียกมันว่า Hypnotoxin

ความพยายามของการค้นหา Hypnotoxin ทำให้พบว่ามีสารหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ เช่น Adenosine

นักวิจัยที่สถาบันการนอนหลับที่ญี่ปุ่น ได้ศึกษาและสังเกตหนูกว่า 8000 ตัว และค้นพบว่า Sleep pressure หรือความอยากนอน ที่มันเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ หากต้องตื่นตัวเป็นเวลานาน แต่สำหรับหนูที่นักวิจัยเอาเซลล์สมองบางส่วนออกไป ทำให้ความอยากนอนของหนูกลุ่มนี้ไม่เพิ่มขึ้น

Sleep pressure คือการตอบสนองของร่างกายที่ทำให้อยากนอน สิ่งที่มีผลต่อความอยากนอน เช่น การอดนอน ถ้าไม่ได้นอนเป็นเวลานานก็จะทำให้อยากนอนมากขึ้น แสงสว่างทำให้หลับยากกว่าในที่มืด ความเหนื่อยล้าของร่างกาย ถ้าร่างกายไม่เหนื่อยมากพอก็จะไม่อยากนอน เสียงก็มีผลต่อความอยากนอน เสียงดังรบกวนทำให้นอนหลับยาก

Adenosine สารที่ทำให้ง่วง

ร่างกายสร้าง Adenosine เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และทำให้เราหลับ ตอนที่ร่างกายมี Adenosine มากพอ สมองจะสั่งการให้เข้าสู่โหมดปัดกวาด กำจัด Synapses ที่ไม่ได้ใช้งาน ลบความจำข้อมูลส่วนที่ไม่จำเป็นออกไป

กาแฟจะมีสารที่ไปขัดขวางการทำงานของ Adenosine องค์ประกอบในกาแฟจะไปแย่งจับตัวกับ Adenosine’s receptors ทิ้งให้โมเลกุล Adenosine ว่างงาน ทำให้ร่างกายยังคงตื่นตัว

สารสื่อประสาท Orexin

นักวิจัยพบว่าหนูที่ไม่มีสารสื่อประสาท Orexin จะไม่สามารถควบคุมการตื่นตัวของร่างกายได้ คนที่ประสบปัญหาการนอนแบบ Narcolepsy ก็มีอาการคล้ายๆ กัน นั่นคือร่างกายไม่สามารถสร้างสารสื่อประสาท Orexin ได้ ทำให้นอนหลับไม่เต็มที่และเกิดอาการง่วงนอนในตอนกลางวันมากกว่าคนปกติ นักวิจัยที่สถาบันการนอนหลับ Tsukuba พยายามสร้างสารทดแทนเพื่อช่วยให้บรรเทาอาการของคนกลุ่มนี้

SIK3 ยีนส์ที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ

จากการทดลองปรับแต่งพันธุกรรมหนู ทำให้นักวิจัยเชื่อว่ายีนส์ SIK3 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการนอนหลับ แต่ในภาพรวมก็ยังคงไม่ชัดเจนว่าเกี่ยวกับการนอนอย่างไร นักวิจัยเชื่อว่าอีกไม่นานก็จะเข้าใจกลไกการนอนหลับได้อย่างครอบคลุม

Reference

Why Do We Need to Sleep?

Like what you read? Please share it with your friends so we can get their thoughts!