Vì sao giấc ngủ là điều thiết yếu — các nhà khoa học vẫn đang cố gắng tìm ra lời giải

• Giấc ngủ chiếm khoảng một phần ba cuộc đời con người, nhưng vì sao nó cần thiết thì vẫn chưa rõ ràng
• Những tiến bộ công nghệ gần đây đang dần cho thấy giấc ngủ không chỉ đơn thuần là thời gian não nghỉ ngơi
• Hoạt động của gen, chuyển hóa và hormone được điều hòa trong khi ngủ

Vì sao thiếu ngủ đe dọa tính mạng

• Nhóm nghiên cứu của Dragana Rogulja tại Harvard Medical School phát hiện rằng khi tước đoạt giấc ngủ ở ruồi giấm và chuột, chúng sẽ chết sau khoảng 10 ngày
• Khi thiếu ngủ, các loại oxy phản ứng (ROS) tích tụ trong ruột và gây độc
• Tổn thương nghiêm trọng hơn được quan sát thấy ở ruột so với não

Vai trò của não: duy trì cân bằng nội môi

• Nhà nghiên cứu Keith Hengen của Washington University cho rằng chức năng chính của giấc ngủ là duy trì cân bằng nội môi (homeostasis) của não
• Bằng cách đặt lại các mạch thần kinh đã thay đổi trong quá trình học tập khi ngủ, não khôi phục khả năng xử lý thông tin
• Trong khi ngủ, một phần của hồi hải mã (hippocampus) rơi vào trạng thái im lặng, còn các khớp thần kinh thì mở rộng vào ban ngày và thu nhỏ lại khi ngủ

Ruột là cơ quan chịu tổn hại trọng yếu khi thiếu ngủ

• Ở cả ruồi giấm và chuột bị thiếu ngủ, ROS đều tích tụ tập trung trong ruột
• Trong ruột, biểu hiện của các gen hấp thụ chất béo giảm xuống, còn ty thể gửi tín hiệu thúc đẩy tái tạo tế bào
• Kết quả là chất béo vẫn tích tụ trong ruột ngay cả khi cơ thể đang thiếu dinh dưỡng

Chức năng chuyển hóa của giấc ngủ

• Ở chuột, phần lớn gen được kích hoạt khi thức và bị bất hoạt trong lúc ngủ
• Khi thiếu ngủ, các gen liên quan đến chuyển hóa, tiếp nhận hormone và tổng hợp protein tăng lên
• Ở ruồi giấm cũng quan sát thấy hiện tượng biểu hiện quá mức của các gen liên quan đến mức glucose, chất béo và dopamine khi thiếu ngủ

Giả thuyết dọn dẹp não

• Người ta cho rằng trong khi ngủ, não thực hiện chức năng loại bỏ các chất thải không cần thiết
• Maiken Nedergaard của University of Rochester ở New York cho rằng hệ thống glymphatic của não loại bỏ độc tố trong não khi ngủ
• Khi ngủ, sự trao đổi giữa dịch kẽ và dịch não tủy tăng lên, điều này có liên quan đến việc loại bỏ các protein liên quan đến Alzheimer
• Tuy nhiên, Nick Franks của Imperial College London phản biện rằng việc loại bỏ chất thải thực ra lại giảm đi trong lúc ngủ

Tác động của giấc ngủ sâu đối với trí nhớ và sức khỏe tim mạch

• Trong thí nghiệm tăng nhân tạo giấc ngủ sóng chậm ở người bằng kích thích ‘pink noise’, đã xác nhận hiệu quả cải thiện trí nhớ 30%
• Cùng nghiên cứu đó cũng xác nhận tác dụng làm giảm mức cortisol buổi sáng và ổn định nhịp tim, huyết áp
• Trong khi ngủ, tim và hệ mạch máu được nghỉ ngơi, từ đó làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch

Giấc ngủ còn đóng vai trò quan trọng ngoài hệ thần kinh

• Ngay cả sinh vật thủy sinh không có não là ‘hydra’ cũng cho thấy trạng thái giống ngủ và có giấc ngủ bù sau khi bị thiếu ngủ
• Giấc ngủ cũng tham gia điều hòa nhiều loại hormone như melatonin, cortisol và hormone tăng trưởng
• Melatonin còn có chức năng ức chế sự tăng sinh và sống sót của tế bào ung thư vú

Kết luận: chức năng bản chất của giấc ngủ vẫn là một bí ẩn

• Giấc ngủ ảnh hưởng đến cả não lẫn ruột, đồng thời liên quan đến nhiều quá trình sinh lý khác nhau
• Vẫn chưa có sự đồng thuận về lý do căn bản khiến giấc ngủ trở thành điều thiết yếu cho sự sống
• Tuy nhiên, tác hại của thiếu ngủ là rất rõ ràng và nghiên cứu về giấc ngủ cần tiếp tục được đẩy mạnh

[bobross0]

Phần bình luận khá thú vị.

[GN⁺]

Ý kiến Hacker News

• Nhiều thế hệ trong gia đình đã mắc chứng sa sút trí tuệ, Alzheimer và bệnh tự miễn. Tất cả họ đều trải qua lo âu và rối loạn giấc ngủ, và tôi tin chắc có một mối liên hệ giữa những điều này

  • Tôi đã tham gia một nghiên cứu của Stanford và nộp mẫu dịch não tủy; về mặt lý thuyết, tôi có khả năng thấp phát bệnh trong 20 năm tới. Tuy nhiên, điều đó chỉ đúng đến cuối độ tuổi 60
  • Tôi bị ngưng thở khi ngủ, và hầu hết nam giới trong gia đình tôi cũng gặp tình trạng tương tự. Tôi thừa cân, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, và tôi luôn có tình trạng này
  • Ngưng thở khi ngủ nghĩa là bạn ngừng thở trong lúc ngủ, tỉnh dậy thoáng chốc để thở lại rồi tiếp tục ngủ. Ở bệnh viện, mức oxy trong máu của tôi từng tụt xuống 67%, đến mức lẽ ra phải dùng máy thở
  • Trước khi điều trị ngưng thở khi ngủ, tôi không thể ngủ đúng nghĩa, và từ khi trưởng thành chưa từng có giấc ngủ ngon. Ngưng thở khi ngủ làm tăng mạnh nguy cơ mắc các bệnh nghiêm trọng như bệnh tim và đột quỵ
  • Tôi điều trị ngưng thở khi ngủ bằng máy CPAP. CPAP không giải quyết vấn đề giải phẫu căn bản, nhưng nếu điều chỉnh đúng thì có thể đưa tình trạng về mức thuyên giảm hoàn toàn. Giờ tôi đã có thể ngủ bình thường
  • Sau khi dùng CPAP, bạn có thể mong đợi cảm giác dễ chịu vào buổi sáng, và 4 giờ dùng CPAP còn tốt hơn 8~9 giờ ngủ không dùng nó
  • Máy CPAP khá đắt và đòi hỏi thay đổi lớn trong lối sống, nhưng hoàn toàn xứng đáng. Từ sau khi được chẩn đoán, tôi chưa từng ngủ mà không dùng CPAP, và trừ khi có phương pháp thần kỳ nào đó xuất hiện, sau này chắc cũng vậy
  • Nếu bạn bị mất ngủ, ngáy hoặc tỉnh dậy sau khi ngủ, tôi khuyên nên làm nghiên cứu giấc ngủ để xem nguyên nhân có phải là ngưng thở khi ngủ hay tình trạng tương tự không

• Những người có đột biến di truyền ảnh hưởng tiêu cực đến giấc ngủ sẽ phát triển chứng sa sút trí tuệ và qua đời sớm

  • Liên kết liên quan: Fatal Familial Insomnia

• Việc chạy bộ đã cải thiện đáng kể chất lượng giấc ngủ của tôi. Chỉ cần nghỉ chạy một ngày là giấc ngủ có vấn đề. Tôi đang cân nhắc tập tạ, và tự hỏi liệu những người tập tạ có ngủ ngon không. Tôi cũng băn khoăn liệu có thể luân phiên cardio và tập tạ mỗi ngày hay không

• Có những người cần ngủ ít hơn rất nhiều so với người khác mà không chịu tác động xấu đến sức khỏe. Sẽ rất thú vị nếu tìm ra được lý do vì sao

• Trong một nghiên cứu năm 2023, các nhà nghiên cứu Brazil phát hiện ruồi giấm thiếu ngủ cho thấy sự biểu hiện quá mức của các gen chủ yếu ảnh hưởng đến chuyển hóa, glucose, triglyceride và mức hormone dopamine

  • Chỉ sau một ngày hạn chế ngủ, người ta quan sát thấy ở chuột rằng chất béo từ ruột không đi vào hệ tuần hoàn. Sau 5 ngày, ruột đã đầy mỡ dù đang trong trạng thái thiếu dinh dưỡng
  • Người mắc tự kỷ và ADHD thường gặp vấn đề về ruột và dopamine. Những bệnh này có thể phát sinh do thiếu ngủ kéo dài

• Tôi không phải nhà khoa học thần kinh, nhưng thật khó hiểu khi cho rằng việc mọi loài động vật bắt buộc phải có thời gian ngừng hoạt động lại không có một lý do đặc biệt nào. Có vẻ hiển nhiên là giấc ngủ là khoảng thời gian tổng quát để tự bảo trì và phục vụ sự sống còn nói chung

• Tôi đã đọc cuốn "Why We Sleep" và thấy nó rất thú vị, hữu ích

  • Liên kết liên quan: Why We Sleep

• Cơ thể có thể tập trung năng lượng vào các công việc bảo trì như củng cố trí nhớ và phục hồi thể chất. Vào những đêm lạnh, bạn không thể săn mồi hiệu quả hay giữ ấm tốt được. Nếu không làm vậy, bạn sẽ phải phân bổ năng lượng cho các công việc này bằng cách hy sinh những việc cấp bách hơn. Bạn càng ở vị trí cao trong chuỗi thức ăn thì việc nghỉ ngơi càng ít rủi ro hơn

• Chúng tôi làm việc trong lĩnh vực neurotech/sleeptech, và có liên quan đến dạng kích thích mà bài viết này mô tả rất thiếu chính xác là "pink noise"

  • Bài viết nhắc đến một nghiên cứu nhỏ với 7 người tham gia, nhưng việc tăng cường sóng chậm (tăng công suất delta của sóng chậm) đã có hơn 10 năm nghiên cứu, và gần đây có 4 bài báo về phòng ngừa Alzheimer và quản lý triệu chứng
  • Chúng tôi cung cấp công nghệ cho các nhà nghiên cứu và đang chuẩn bị một sản phẩm dành cho người tiêu dùng
  • Để giải thích về công nghệ này, hoạt động sóng chậm là sự phát xung đồng bộ của các neuron, đặc trưng của giấc ngủ sâu. Chúng tôi không thể tạo ra sóng chậm, nhưng có thể tăng hoạt động điện để gia tăng sự phát xung đồng bộ của neuron. Điều này tạo thêm lực cho hệ glymphatic, từ đó cải thiện chức năng phục hồi của não
  • Chúng tôi sắp hoàn thành một whitepaper đi sâu hơn vào công nghệ, các trạng thái giấc ngủ và tiến triển nghiên cứu trong 10 năm qua