ทำไมเราถึงนอน กระบวนการทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้

การนอนหลับถูกกำหนดให้เป็นสภาวะที่เกิดซ้ำตามธรรมชาติโดยมีการเปลี่ยนแปลงของสติซึ่งเป็นกิจกรรมทางประสาทสัมผัสที่ค่อนข้าง ลดลง ลดปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมและการยับยั้งการทำงานของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจเกือบทั้งหมด (ระหว่างระยะ เรม).

การนอนหลับถือเป็นกิจกรรมที่จำเป็นสำหรับสัตว์ทุกชนิดเนื่องจากมันถูกจัดตั้งขึ้นในระดับวิวัฒนาการในอนุกรมวิธานที่ซับซ้อนใดๆ เมื่อเราพักผ่อน เราพบว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์ระหว่างความตื่นตัวกับการสูญเสียสติโดยสิ้นเชิง

กิจกรรมของสมองในช่วงโคม่าประมาณ 40% เมื่อเทียบกับการตรวจวัดพื้นฐานใน ความตื่นตัวในขณะที่หลับลึกที่สุดยังมีการทำงานของสมอง 60%.

ในทางกลับกัน ในระยะ REM ของการนอนหลับ (เกิดขึ้นภายในหนึ่งชั่วโมงครึ่งหลังจากเริ่มหลับ) กิจกรรมของสมองจะคล้ายกับที่อยู่ในสถานะตื่นเต็มที่

เราสามารถมองข้ามความเป็นจริงทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นในร่างกายของเราได้ แต่ความเป็นจริงไม่ใช่แม้แต่เรา เรารู้ว่าเหตุใดกระบวนการหลายอย่างที่กำหนดเราเป็นสายพันธุ์จึงเกิดขึ้น ไม่ว่าเราจะคุ้นเคยแค่ไหนก็ตาม แหลม ถ้าอยากรู้ว่าทำไมเราถึงนอน อ่านต่อ.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "จังหวะของ Circadian: พวกมันคืออะไรและทำหน้าที่ทางชีววิทยาอย่างไร"

จังหวะ circadian และนาฬิกาชีวภาพ

การทำความเข้าใจว่าทำไมเราถึงนอนหลับไม่ใช่เรื่องง่ายเลย แต่กลไกที่ทำให้เกิดสถานการณ์นี้ได้รับการอธิบายไว้หลายครั้ง ประการแรก ควรสังเกตว่า สิ่งมีชีวิตพัฒนาตามจังหวะชีวิต ที่ล้อมรอบเรา เป็นชุดของการแกว่งของตัวแปรทางชีวภาพในช่วงเวลาต่างๆ ซ้ำแล้วซ้ำเล่า

นาฬิกาชีวภาพของแต่ละสิ่งมีชีวิต (ส่วนใหญ่อยู่ที่ไฮโปทาลามัส โดยเฉพาะในนิวเคลียส suprachiasmatic NSQ) ควบคุมการกระทำและการเผาผลาญของแต่ละบุคคลตามช่วงเวลาเฉพาะในแต่ละสิ่งเหล่านี้ จังหวะการเต้นของหัวใจ ตัวอย่างเช่น ด้วยการเปิดรับแสง NSQ จะส่งสัญญาณยับยั้งไปยังต่อมไพเนียล ซึ่งก็คือ มีหน้าที่ในการสังเคราะห์เมลาโทนินจากทริปโตเฟน (และให้เป็นสารตัวกลาง เซโรโทนิน)

เมื่อ NSQ รับรู้ว่าแสงแดดเริ่มลดลง (20:00-22:00 H) ผ่านวิถีโพลีไซแนปติกจะส่งเสริมการสังเคราะห์เมลาโทนินในต่อมไพเนียล ความเข้มข้นของฮอร์โมนนี้ทำให้เกิดการนอนหลับของมนุษย์ และการปรากฏตัวของมันในเลือดสูงสุดจะเกิดขึ้นในเวลา 2:00 น. หรือ 03:00 น. ในตอนเช้า การปรากฏตัวของแสง (หรือไม่มีอยู่) จะปรับการหลั่งเมลาโทนินอย่างสมบูรณ์

นี่คือตัวอย่างที่ชัดเจนว่านาฬิกาชีวภาพถูกรวมเข้ากับจังหวะของ circadian อย่างไร และยิ่งไปกว่านั้น อธิบายว่าทำไมเราถึงง่วงตอนกลางคืนมากกว่าและรับสัญญาณต่อเนื่องว่าเราควรนอนเมื่อง่วง อาทิตย์. ไม่ว่าในกรณีใดกลไกนี้ช่วยให้เราทราบว่าความเหนื่อยล้าและความปรารถนาที่จะพักผ่อนนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่ไม่ใช่ but อธิบายว่าทำไมกระบวนการทางสรีรวิทยานี้จึงได้รับการจัดตั้งขึ้นในวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตลอด สภาพอากาศ

ทำไมเราถึงนอน (และเราต้อง)

เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญของการนอน ให้ไปที่จุดเริ่มต้นของ มีดโกน ockham: “ทุกสิ่งเท่าเทียมกัน คำอธิบายที่ง่ายที่สุดมักจะเป็นไปได้มากที่สุด” หากสิ่งมีชีวิตนอนหลับ นั่นเป็นเพราะมันจำเป็น ง่ายๆ นั่นเอง เราพัฒนาแนวคิดเล็กน้อย: หากการพักผ่อนเป็นการปรับตัวในอาณาจักรสัตว์ ควรปฏิบัติตามสมมติฐานต่อไปนี้:

• น่าจะมีสายพันธุ์ที่ไม่หลับไม่นอนแต่อย่างใด
• ควรมีสัตว์ในสายพันธุ์เดียวกันที่ไม่ต้องพักหลังจากตื่นนอนเป็นเวลานาน
• ควรมีสัตว์ที่ไม่ได้รับผลกระทบร้ายแรงใด ๆ จากการนอนไม่หลับ

ไม่มีการบังคับใช้กฎเหล่านี้ แม้ว่าจะมีสิ่งมีชีวิตที่บินหรือว่ายน้ำอยู่ตลอดเวลา แต่ควรสังเกตว่าหลายคนบรรลุมันด้วยความฝันเพียงครึ่งซีกโลกนั่นคือต้องขอบคุณการพักสมองแบบคลื่นช้าที่เกิดขึ้นเฉพาะในกลางสมองเท่านั้น (ตาที่อยู่ตรงข้ามกับซีกโลกที่ตื่นอยู่ยังคงเปิดอยู่)

ในทางกลับกัน นกบางชนิดจะพักสมองทั้งสองซีกในเวลาเดียวกัน แต่ในระยะเวลา 5 วินาที ในขณะที่พวกมันอยู่ในระยะร่อนของการบิน ยีราฟ ปลาจำนวนมาก และสัตว์อื่นๆ ยังอยู่บนเท้าหรือเคลื่อนไหวได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เป็นพิเศษ ข้อมูลเหล่านี้ทำให้เรามีแนวคิดที่ชัดเจน: สัตว์ที่มีความซับซ้อนทางระบบประสาททั้งหมดนอนหลับไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

เราจึงนอนเพราะบรรพบุรุษของเราหลับเพราะ สัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดนอนหลับและเนื่องจากการนอนหลับเป็นอุปนิสัยในอาณาจักรสัตว์ที่ไม่สามารถละทิ้งหรือดัดแปลงได้. หากเราเข้าใจในเชิงปรัชญา เราจะหลับเพราะชีวิตที่มีระบบประสาทไม่ได้กำเนิดขึ้นหากปราศจากการพักผ่อนตามต้องการ

• คุณอาจสนใจ: "5 ระยะของการนอนหลับ: จากคลื่นช้าถึง REM"

ผลกระทบทางสรีรวิทยาของการนอนหลับ

การนอนหลับเป็นลักษณะสากล ดังนั้นจึงต้องมีผลดีต่อสิ่งมีชีวิตที่ฝึกฝน ประการแรก ควรสังเกตว่าการนอนหลับช่วยให้สมองได้พักผ่อน เนื่องจากการเผาผลาญพื้นฐานของร่างกายจะลดลงระหว่างการพักผ่อน สมองกินพลังงานประมาณ 350 กิโลแคลอรีทุก 24 ชั่วโมงโดยง่าย (20% ของพลังงานในร่างกาย) ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาในการฟื้นฟูตัวเอง

"การนอนหลับเป็นของสมอง โดยสมอง และสำหรับสมอง" การนอนหลับนั้นอธิบายโดยสมอง มันถูกสร้างขึ้นโดยสมอง และมันมีไว้สำหรับสมอง (ฮอบสัน JA, 2005)

การอ้างสิทธิ์นี้ได้รับการพิสูจน์โดยเหตุการณ์ทางสรีรวิทยาที่ได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี: เมแทบอลิซึมของเซลล์ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเจน (ROS) ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งทำลาย DNA ของเซลล์และออกซิไดซ์กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนท่ามกลางกลไกที่เป็นอันตรายอื่นๆ มีสารต้านอนุมูลอิสระจำนวนมากที่ป้องกันกระบวนการนี้ได้ไม่มากก็น้อย แต่กุญแจสำคัญประการหนึ่งในการแก่ชราในระดับเซลล์คือการสัมผัสกับ ROS ที่ผลิตโดยเมตาบอลิซึมของคุณเอง

เมื่อสมองไม่ได้รวบรวมข้อมูลอย่างต่อเนื่อง อัตราการเผาผลาญจะลดลง ดังนั้นการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาก็ลดลงด้วย. ดังนั้นเซลล์ประสาทและเซลล์เสริมจึงได้รับความเครียดทางสรีรวิทยาน้อยกว่าและให้เวลาพวกเขาในการฟื้นตัว คุณไม่สามารถหลีกเลี่ยงความชราและความเสียหายของเซลล์ที่เกิดจากชีวิตของคุณเองได้ แต่มันคือ เป็นไปได้ที่จะชะลอมันโดยการลดอัตราการเผาผลาญ อย่างน้อยก็สำหรับส่วนสำคัญของ วัน.

เรามักจะมองสิ่งต่าง ๆ แบบมานุษยวิทยา ดังนั้นเราจึงเชื่อว่าความฝันนั้นเกิดขึ้นจริง ๆ เพื่อให้เราสามารถบูรณาการข้อมูลที่เราได้เรียนรู้ในระหว่างวัน เราถามคำถามต่อไปนี้กับคุณ: ทำไมปลาในสายพันธุ์ที่กำหนด (ซึ่งไม่มีมรดกหรือสิ่งปลูกสร้างที่เรียนรู้ ปัญหาสังคมที่ซับซ้อน) ก็พักเช่นกัน หากไม่ต้องการรวบรวมข้อมูลที่เรียนรู้เพราะไม่สามารถทำได้ เก็บเธอไว้?

จากคำถามนี้คงคิดได้เพียงว่า การใช้การนอนหลับเพื่อรวบรวมข้อมูลที่ได้รับเป็นผลจากระยะการนอนหลับแต่ไม่ใช่สาเหตุหลักที่เรานอน** หากเป็นกรณีนี้ เฉพาะสัตว์ที่มีความสามารถในการเรียนรู้และรักษาประสบการณ์เท่านั้นที่จะนอนหลับ

ความฝันและการเลือก

ณ จุดนี้ ควรสังเกตว่าพลังของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่กระทำกับสปีชีส์ของโลกไม่เอื้ออำนวยต่อการมีอายุยืนยาวเพื่อประโยชน์ของพวกมันเอง หากความฝันมีอยู่ ไม่ใช่การปล่อยให้สัตว์มีชีวิตยืนยาวโดยไร้ความหมาย แต่เป็นการลงมือทำ ได้อย่างแม่นยำที่สุดในช่วงชีวิตและสามารถทำซ้ำได้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้มาก่อน ให้ตาย.

ตัวอย่างเช่น ในหนู การอดนอนทั้งหมดทำให้เสียชีวิตได้ 100% ของเคสใน 3 สัปดาห์ สมาชิกของสายพันธุ์นี้ที่ไม่หลับจะอ่อนแอ ด้วยการตอบสนองช้า ปัญหาการเผาผลาญและแม้แต่แผลในเนื้อเยื่อของพวกมัน ภาวะ "ไม่พักผ่อน" มีผลทำให้การอยู่รอดของสัตว์ลดลงอย่างมากและด้วยเหตุนี้ของทั้งสปีชีส์ ด้วยเหตุผลนี้ คุณลักษณะ "ไม่นอน" ไม่เคยได้รับการแก้ไขในกลุ่มประชากร แม้ว่าจะมีความผิดปกติบางอย่างที่นำไปสู่ลักษณะดังกล่าว ทุกสิ่งที่ไม่เหมาะสมจะถูกละทิ้งในธรรมชาติ

เรซูเม่

ดังนั้นเราจึงกล้าสรุปว่าเรานอนหลับโดยอาศัยกลไกการคัดเลือกทางชีววิทยาเพียงอย่างเดียว หากสิ่งมีชีวิตไม่หลับ มันตาย มันไม่สืบพันธุ์และสายพันธุ์นั้นสูญพันธุ์ ดังนั้นตัวละครที่สืบทอดได้ซึ่งชอบการนอนหลับที่สมดุลในสิ่งมีชีวิตมักจะเป็นที่โปรดปรานเสมอ

ด้วยเหตุผลนี้ โรคทางพันธุกรรมที่ป้องกันการนอนหลับ (เช่น การนอนไม่หลับในครอบครัวที่ร้ายแรง) จึงพบได้ยากมากในประชากรทั่วไปและไม่แพร่กระจาย คนที่อุ้มมันตายและไม่แพร่พันธุ์ จึงไม่แพร่พันธุ์ โดยสรุป เรานอนหลับเพราะการพักผ่อนจะชะลอความชรา และช่วยให้เรา (ในระดับวิวัฒนาการ) สามารถฟื้นตัวจากความเสียหายจากการเผาผลาญที่เกิดจากการทำงานของเซลล์ได้