Các nhà khoa học thần kinh đã phát hiện ra rằng quá trình chuyển đổi giấc ngủ có thể giải thích được các rối loạn giấc ngủ phổ biến ở mọi người.

Giấc ngủ làm mới não bộ và cơ thể theo những cách mà chúng ta chưa hiểu hết: phục hồi các mô, đào thải độc tố và củng cố trí nhớ. Nhưng như bất kỳ ai từng trải qua chứng mất ngủ đều có thể chứng thực, việc bước vào trạng thái đó không hề đơn giản về mặt sinh lý hay tâm lý.

Để chìm vào giấc ngủ, “mọi thứ phải thay đổi” – Adam Horowitz, chuyên gia nghiên cứu về khoa học giấc ngủ tại Viện Công nghệ Massachusetts cho biết.

Dòng máu lên não chậm lại, và tuần hoàn dịch não tủy tăng tốc. Các tế bào thần kinh giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh làm thay đổi hóa học của não, và chúng bắt đầu hoạt động khác đi, phát xung đồng bộ hơn với nhau. Hình ảnh tinh thần cứ hiện lên rồi biến mất. Suy nghĩ bắt đầu méo mó.

Laura Lewis – người hiện đang nghiên cứu giấc ngủ tại đại học MIT cho biết: “Bộ não của chúng ta có thể nhanh chóng chuyển đổi chúng ta từ trạng thái nhận thức về môi trường xung quanh sang trạng thái vô thức, hoặc thậm chí trải nghiệm những thứ không tồn tại”. “Điều này đặt ra những câu hỏi sâu sắc và thú vị về trải nghiệm của con người.”

Làm thế nào bộ não có thể chuyển đổi giữa các trạng thái này một cách an toàn và hiệu quả vẫn còn là một bí ẩn.

Tuy nhiên, các nghiên cứu nhắm vào quá trình chuyển đổi cả vào và ra khỏi giấc ngủ đang bắt đầu làm sáng tỏ nền tảng thần kinh sinh học của những trạng thái trung gian này, mang lại một hiểu biết có thể giải thích tại sao các rối loạn giấc ngủ, chẳng hạn như mất ngủ hoặc tê liệt khi ngủ, có thể xảy ra khi mọi thứ trở nên tồi tệ.

Quá trình chuyển đổi giấc ngủ dưới phân tích sóng não

Sóng não đại diện cho hoạt động tổng quát của các tế bào thần kinh. Khi chúng ta chìm vào giấc ngủ, các tế bào thần kinh bắt đầu đồng bộ hóa, nghĩa là chúng cùng phát xung và cùng im lặng.

Khi một người ngủ, sự đồng bộ này tăng lên, tạo ra các sóng não có tần số thấp hơn và biên độ cao hơn. Trong suốt giấc ngủ, các sóng não sẽ tăng tốc và giảm tốc theo chu kỳ – suốt đêm. Việc đo sóng ghi lại trên điện não đồ (EEG) đã trở thành một phương pháp phổ biến để các nhà khoa học thần kinh suy luận về não bộ hoặc trạng thái ngủ của một người mà không cần phẫu thuật xâm lấn.

Nó trở thành phương pháp hữu hiệu để hiểu cả hoạt động của các tế bào thần kinh khi chúng ta ngủ và những trải nghiệm chủ quan, chẳng hạn như giấc mơ, mà chúng tạo ra khi chúng ta trải qua các dạng ý thức ngủ khác nhau.

Vào đầu những năm 1950, nhà sinh lý học Nathanial Kleitman tại Đại học Chicago và học trò của ông là Eugene Aserinsky lần đầu tiên mô tả giai đoạn giấc ngủ được phân loại theo chuyển động mắt nhanh, hay giấc ngủ REM – một chu kỳ mà não lặp lại nhiều lần trong đêm và trong thời gian đó chúng ta có xu hướng mơ.

Trong giấc ngủ REM, sóng não nhanh hơn trong giấc ngủ không REM và trông giống với sóng não được tạo ra khi chúng ta thức hơn. Vài năm sau, Kleitman và nhà nghiên cứu giấc ngủ William Dement, cũng tại Đại học Chicago, đã cùng nhau xây dựng một sơ đồ giai đoạn giấc ngủ được cải tiến: bốn giai đoạn giấc ngủ không REM, dựa trên công trình gốc của Loomis, và một giai đoạn REM.

Tuy nhiên, bằng cách tạo ra những ranh giới rõ ràng, sơ đồ này đã che khuất những chi tiết tinh tế của những gì đã xảy ra giữa chúng. Mặc dù có một số bằng chứng cho thấy não có thể tồn tại ở trạng thái kết hợp giữa ngủ và thức, nhưng điều này phần lớn bị bỏ qua.

Nó được coi là quá phức tạp và biến đổi, trái ngược với quan điểm chặt chẽ của hầu hết các nhà nghiên cứu về giấc ngủ. Nhưng dần dần, một làn sóng các nhà khoa học thần kinh mới bắt đầu đặt câu hỏi về hiện trạng này, Andrillon nói. Và họ nhận ra, “có lẽ đó mới thực sự là điều thú vị.”

1 quan điểm mới về giấc ngủ và nhận thức

Vào năm 2021, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Não Paris, đã phát hiện ra rằng việc thức dậy từ giai đoạn ngủ sớm nhất này, được gọi là N1, dường như đưa mọi người vào “điểm sáng tạo lý tưởng”.

Những người thức dậy sau khoảng 15 giây trong trạng thái thôi miên có khả năng khám phá ra một quy luật ẩn trong một bài toán cao hơn gần ba lần. Vài năm sau, một nghiên cứu khác do Horowitz tại MIT dẫn đầu đã phát hiện ra rằng có thể thúc đẩy hơn nữa khả năng sáng tạo ở những người thoát khỏi trạng thái này bằng cách hướng dẫn họ thực hiện ước mơ của mình.

Mặc dù chưa có giải thích rõ ràng, nhưng có nhiều quan điểm cho rằng quá trình chuyển đổi giấc ngủ tạo ra trạng thái “ý thức tự do” giúp giải phóng bộ não khỏi những lối suy nghĩ thông thường.

Giống như những ngôi nhà dần tắt đèn khi cả thị trấn chìm vào giấc ngủ, não bộ cũng dần chuyển sang chế độ ban đêm. Giấc ngủ bắt đầu từ trung tâm thị trấn: Các tế bào thần kinh sâu trong não, chẳng hạn như các tế bào thần kinh ở trung tâm điều khiển cổ xưa được gọi là vùng dưới đồi, phát tín hiệu để ngăn chặn các mạch thức tỉnh.

Các vùng não gần đó như đồi thị, nơi truyền tải thông tin từ các giác quan đến phần còn lại của não, sẽ tắt trước. Vài phút sau, vỏ não, nơi tham gia vào tư duy bậc cao, có ý thức hơn, cũng sẽ tắt theo. Nó đóng lại từ phía trước não, nơi diễn ra quá trình lập kế hoạch và ra quyết định, đến phía sau não, nơi các giác quan như thị giác được phân tích.

Trong quá trình chuyển đổi này, khi một số phần của não ngừng hoạt động trong khi các phần khác vẫn tỉnh táo, đôi khi chúng ta có thể trải nghiệm những suy nghĩ mơ hồ. Trong trạng thái thôi miên này, nhiều người “một chân trong mơ và một chân trong thế giới”, Horowitz nói.

Khi nhắm mắt và các giác quan bị tê liệt, bạn không còn nhận được nhiều thông tin từ thế giới bên ngoài nữa. Nhưng bạn vẫn nhận được những tín hiệu từ bên trong não, có thể là những tàn dư của những trải nghiệm trong ngày.

Một số nhà nghiên cứu đang sử dụng trạng thái giữa ngủ và thức này để nghiên cứu bản chất của ý thức. “Nếu bạn có thể theo dõi những gì đang diễn ra trong não khi bạn chuyển từ hai thế giới đối lập đó, điều đó sẽ cung cấp cho bạn rất nhiều hiểu biết sâu sắc về cách ý thức dao động”, Nicolas Decat nói – một nghiên cứu sinh chuyên ngành giấc ngủ và ý thức tại Viện Não bộ Paris.

Trong nghiên cứu sơ bộ chưa được bình duyệt, Decat đã sử dụng điện não đồ (EEG) để ghi lại sóng não của hơn 100 người khi họ đang chìm vào giấc ngủ. Áp dụng kỹ thuật của Thomas Edison, ông yêu cầu những người tham gia cầm chai nước sao cho khi họ chìm vào giấc ngủ, chai nước sẽ rơi xuống và phát ra âm thanh đánh thức họ.

Bằng cách so sánh sóng não của những người tham gia với lời tự thuật của họ về những gì đã lướt qua tâm trí, Decat nhận ra rằng một số hình ảnh mơ mộng đã xuất hiện khi họ về mặt kỹ thuật là đang thức, và một số suy nghĩ chủ động đã xuất hiện khi họ về mặt kỹ thuật là đang ngủ.

Ví dụ, một người tham gia cho biết có kiến ​​bò trên lưng cô ấy ngay cả khi điện não đồ ghi lại sóng não nhanh và đều đặn khi tỉnh táo. Một người khác cho biết có những suy nghĩ có ý thức về việc họ đang ngủ như thế nào trong khi về mặt kỹ thuật là đang ngủ, dựa trên sóng não chậm và không đều đặn.

Dữ liệu chưa công bố cho thấy trạng thái ngủ có thể không phải là cách tốt nhất để phân loại ý thức khi ngủ. “Việc thức hay ngủ không hoàn toàn quyết định những gì bạn nghĩ đến”, Decat nói. Dữ liệu “thách thức quan điểm phổ biến rằng khi thức, bạn có những suy nghĩ nhất định. Khi ngủ, bạn có những hình ảnh mơ mộng. Không nhất thiết phải như vậy.”

Quá trình chuyển đổi giấc ngủ có thể kéo dài hàng chục phút. Điều đó có nghĩa là các nhà nghiên cứu có thể dễ dàng quan sát quá trình này – dễ hơn nhiều so với quá trình thức dậy, vốn diễn ra nhanh hơn và ít được kiểm soát hơn. Việc dự đoán khi nào ai đó sẽ thức dậy khó hơn nhiều.

Theo dõi trang Fanpage của chúng tôi để biết thêm thông tin về cách bạn có thể đạt được giấc ngủ ngon mỗi đêm, đồng thời bạn cũng có thể tham gia trò chuyện và nhận tư vấn miễn phí từ đội ngũ dược sĩ của A&C Pharma.

Nguồn Quanta Magazine