เรานอนหลับเพื่ออะไร

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาปีที่ผ่านมา นายอัลแลน เรชชาเฟน ผู้เป็นนักวิจัย ทำให้หนูตายไปตั้งหลายตัว เพราะไม่ยอมให้มันนอนหลับ

ในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาเรื่องการนอนหลับที่มหาวิทยาลัยแห่งชิคาโก นายเรช ชาเฟน จับหนูตัวหนึ่งไปขังไว้ในกรงที่บังคับให้หนูนอนไม่ได้เลย เมื่อใดที่ หนูมันเริ่มง่วงนอนมันก็จะหยุดนิ่ง ๆ พื้นของกรงจะเลื่อนให้หนูเคลื่อนไปชนข้างกรง ทำให้หนูต้องตื่นขึ้นมาอีก หลังจากบังคับให้หนูต้องตื่นอยู่ตลอดเวลานาน 1 สัปดาห์ หนูเริ่มมีอาการเครียด ผิวหนังที่หางและอุ้งตีนของมันเริ่มแตกปริ แล้วมันเริ่มเกาตรงแผลแตกนั้น อุณหภูมิของร่างกายหนูจะลดต่ำลง มันจะกินอาหารมากขึ้นเป็นสองเท่าของปริมาณที่มันเคยกินปรกติ แต่น้ำหนักตัวของมันกลับลดลง 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ หลังจากทดลองนาน 17 วัน หนูที่ไม่ได้หลับนอนเลยนี้ก็ตาย

อะไรทำให้หนูตัวนั้นตาย นายเรชชาเฟนตอบง่าย ๆ ว่า "ไม่รู้"

นี่เป็นการศึกษาเรื่องการนอนหลับ หนูสามารถอดอาหารได้นานถึง 16 วัน แต่อดนอนได้นาน 17 วัน นี่แสดงว่าการนอนมีความสำคัญต่อชีวิตมากเท่า ๆ กับอาหาร แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีคำตอบสำหรับคำถามง่าย ๆ ว่า การนอนหลับมีประโยชน์อย่างไร

ทฤษฎีเรื่องนี้มีมากมาย จนมีคำพูดล้อกันเล่นว่า คนที่นอนไม่หลับที่หมอชอบแนะให้นอนนับจำนวนลูกแกะไปเรื่อย ๆ แล้วจะง่วงนอนนั้น ก็บอกว่าให้นับทฤษฎีเรื่องการนอนหลับก็พอใช้แทนได้ ทฤษฎีที่แพร่หลายมักอิงจากประสบการณ์ของมนุษย์ คือ เราจะรู้สึกว่าได้พักผ่อนหลังจากการนอนหลับ นักวิจัยหลายคนจึงบอกว่า เรานอนหลับเพื่อการพักผ่อนนั่นเอง แฮโรลด์ แซบปีลิน อาจารย์พิเศษสาขาจิตวิทยาของมหาวิทยาลัยแห่งมิชิแกน วิทยาเขตโอ้คแลนด์ บอกว่าการนอนหลับเป็นการบังคับของร่างกายเพื่อการประหยัดพลังงาน "เราไม่สามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมงใน แต่ละวัน ดังนั้น ธรรมชาติจึงบังคับให้เราพักผ่อนในแต่ละวัน" บางคนให้เหตุผลว่า ที่ธรรมชาติต้องการให้เรานอนหลับตอนกลางคืนเพราะว่าตอนกลางคืนเป็นเวลาออก หากินของสัตว์ป่า มนุษย์เราจึงนอนหลับตอนกลางคืนเพื่อเลี่ยงอันตราย เพราะมนุษย์เราไม่แข็งแรงเท่าสัตว์และตาเรามองไม่เห็นในความมืด สัตว์เล็กบางชนิด เช่น สัตว์ประเภทหนู ที่ย่อยอาหารได้เร็ว ต้องการพลังงานมากกว่าเพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อนของร่างกาย และเพราะตัวมันเล็กจึงต้องนอนนานมากกว่ามนุษย์ สัตว์ขนาดใหญ่กว่า เช่น ยีราฟ ต้องการเวลานอนน้อยกว่ามนุษย์ คือวันหนึ่ง ๆ มันจะนอนน้อยกว่า 5 ชั่วโมงก็พอแล้ว

แต่การประหยัดพลังงานของสัตว์ใหญ่ ๆ ด้วยการนอนหลับดูเหมือนจะน้อยมากจึงไม่ค่อยเข้าใจว่าทำไมมันจึงต้องนอนหลับด้วย เมื่อคำนึงตามทฤษฎีของการนอนเพื่อประหยัดพลังงาน มนุษย์เราสามารถประหยัดพลังงานในการนอนแต่ละคืนได้เพียง 120 กิโลแคลอรี่ เท่านั้น (เท่ากับพลังงานที่ได้จากแอปเปิล 1 ลูก) ยิ่งกว่านั้นสัตว์บางชนิดที่มีการจำศีล เช่น กบ คือการอยู่เฉยในรูหรือถ้ำตลอดฤดูหนาว มันก็ตื่นบ้าง หลับบ้างสลับกันไป แสดงว่าการนอนต้องมีความสำคัญมากกว่าการอัดแบตเตอรี่ของร่างกาย

เดนนิส แม็คกินตี้ นักวิจัยประสาทวิทยาของโรงพยาบาลแห่งหนึ่งใน ลอสแองเจลีสเห็นว่า ส่วนหนึ่งของการนอนหลับก็เพื่อลดอุณหภูมิของสมอง มีสมองส่วนหนึ่งจะทำหน้าที่สั่งการให้เราหลับเมื่อสมองของเรามีอุณหภูมิสูง เกินควร เมื่อเอาแท่งความร้อนใส่เข้าไปในกรงหนู เพื่อให้อุณหภูมิในกรงร้อนขึ้น ปรากฏว่าหนูที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ยอมให้นอนก็มีอุณหภูมิในตัวของสูงขึ้นอีก 10 องศาเซลเซียส ในขณะที่อุณหภูมิในตัวของมันสูงขึ้นก็ปรากฏว่ามีประสาท ในสมองของมันสั่งการให้มันนอน

ความร้อนและความเหนื่อยทำให้สัตว์อยากนอน ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดขึ้นในมนุษย์เช่นเดียวกัน "ถ้าท่านออกกำลังในเวลาที่อากาศร้อยจัด ท่านก็อาจจะเป็นลมได้" แม็คกินตี้ อธิบาย นักกีฬาที่ฝึกมาอย่างดีจะสามารถเพิ่มอุณหภูมิในร่างกายให้ สูงขึ้นได้ในระหว่างการออกกำลังกาย ซึ่งคนทั่วไปที่ออกกำลังสัปดาห์ละครั้งจะทำอย่างนั้นไม่ได้ นักกีฬาพวกนี้จะนอนนานกว่าคนทั่วไปราวหนึ่งชั่วโมง พูดง่าย ๆ คือ หากอุณหภูมิในร่างกายเกิดสูงขึ้นผิดปกติ จะทำให้ประสาทส่วนรับความร้อนสั่งการให้ระบบดูดซึมอาหารทำงานช้าลงด้วยการทำให้ง่วงนอนและเมื่อนอนหลับก็ทำให้สมองเย็นลง อุณหภูมิของร่างกายมนุษย์จะลดต่ำลงเมื่อตอนเราที่เรานอนหลับลึกที่สุดคือ ประมาณตีห้า

แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ที่นอนตอนกลางคืนอย่างมนุษย์ มีระบบควบคุม อุณหภูมิที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง แม้เราจะตื่นอยู่ในตอนกลางคืน คนที่แย้งทฤษฎีของแม็คกินตี้กล่าวว่า อุณหภูมิในร่างกายของมนุษย์เราในตอนกลางวันเปลี่ยนแปลงน้อย เท่านั้นราวครึ่งองศาเซลเซียส ซึ่งน้อยมากจนไม่มีผลต่อการทำให้สมองเย็นลง

ในเวลาที่เราเจ็บป่วยแต่ไม่มีไข้ เราก็ยังอยากนอนอยู่บนเตียง ข้อนี้ทำให้นักวิจัยบางคนคิดว่า การนอนอาจจะเป็นวิธีกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายมนุษย์เพื่อ ต่อต้านเชื้อโรค แครอล อีเวอร์สัน นักจิตวิทยาสังคมที่มหาวิทยาลัยแห่งเทนเนสซี่ วิทยาเขตเมมฟิส ได้พบสัญญาณแสดงว่า การอดนอนทำให้ระบบภูมิคุ้มกันทำงาน หนักขึ้นในตอนแรก ๆ ในโลหิตจะมีเม็ดโลหิตขาวเพิ่มขึ้นแต่ต่อมามันก็สลายตัว ทำให้ความต้านทานแบคทีเรียของร่างกายเราเสียไป เธอคาดว่าการติดเชื้อแบคทีเรียคือสาเหตุการตายของหนูที่อดนอนของเรชชาเฟน

อย่างไรก็ตามความเปลี่ยนแปลงของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายที่เกิดขึ้นเพราะการนอนหลับนั้นมีไม่มาก และผลการศึกษาของบางคนพบว่ามีการผลตรงข้ามด้วยซ้ำ คือพบว่าสัตว์ที่อดนอนสามารถต่อต้านเชื้อโรคได้รวดเร็วกว่า

คำอธิบายเรื่องการนอนหลับที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดคือที่มุ่งความสนใจไปที่สมอง นักวิจัยใช้เวลานานหลายปีศึกษาเรื่องการนอนหลับฝัน (REM sleep ที่ย่อมาจาก Rapid Eye Movement คือถ้าคนเรานอนหลับแล้วฝัน ดวงตาจะกลิ้งกลอกไปมารวดเร็วมาก) สมองจะทำงานอย่างรวดเร็วในช่วงที่คนผู้ใหญ่นอนหลับแล้วฝัน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมโดยเฉพาะสัตว์ที่คลอดออกมาก็มีร่างกายสมบูรณ์เดินได้กินอาหารได้เลย เช่น ลูกม้า ลูกกระต่าย ซึ่งส่วนมากจะสามารถป้องกันตนเองได้ดีหลังคลอดออกมาไม่นาน จะไม่ต้องการนอนหลับฝันมากนัก ปลาโลมาก็เป็นสัตว์ประเภทนี้ (เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับปลาโลมา คือ เวลามันนอนหลับสมองมันจะพักซีกเดียว อีกซีกหนึ่งยังคงทำงานอยู่เพื่อให้มันว่ายน้ำอยู่ได้ แต่ก็ไม่เกี่ยวกับเรื่องนี้)

แต่การนอนหลับแล้วฝัน เกิดขึ้นค่อนข้างมากในการนอนหลับของมนุษย์และสัตว์อื่นที่สภาพตอนที่คลอดออกมาจะช่วยตัวเองไม่ได้และต้องมีการพัฒนาอีกนาน สัตว์ประเภทมนุษย์และลิง ส่วนมากจะนอนวันละอย่างน้อย 8 ชั่วโมง มนุษย์เมื่อแรกเกิดจะนอนหลับแล้วฝันมากกว่าเมื่อเติบโตแล้ว ทั้งหมดนี้แสดงว่าการนอนหลับฝันมีบทบาทในการพัฒนาระบบประสาท เรชชาเฟน บอกว่า "นี่เป็นทฤษฎีที่ดีมาก แต่เราคงมีปัญหาที่จะต้องอธิบายว่าทำไมเมื่อเราโตแล้วจึงยังนอนหลับฝันอยู่"

คำตอบที่น่าเป็นไปได้คือ แม้เมื่อเราโตเป็นผู้ใหญ่แล้ว ยังต้องเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ อยู่ มีหลักฐานแสดงว่า การนอนหลับเป็นวิธีการช่วยให้สมองจัดระบบความทรงจำให้เข้าที่เข้าทาง บรูซ แม็คนอร์ตัน และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งอาริโซนา ได้ช่วยกันสร้างเครื่องมือสำหรับตรวจวัดการวิ่งของเซลล์แต่ละเซลล์ในสมองส่วนหนึ่งของหนู ในขณะที่หนูวิ่งไปตามทางเพื่อค้นหาชิ้นช็อคโกแลต แม็คนอร์ตันสามารถบันทึกการ ทำงานของเซลล์ประสาทกลุ่มต่าง ๆ ที่วิ่งไปมา การจับกลุ่มของนิวรอนที่เปลี่ยนไปเมื่อหนูวิ่งไปตามจุดต่าง ๆ ต่อมาเมื่อหนูนอนหลับ สมองจะเกิดการวิ่งของเซลล์ประสาทซ้ำกับที่เคยเกิดขึ้นตอนหนูยังตื่นอีกครั้ง

แม็คนอร์ตันอธิบายว่า "ประสบการณ์ที่เคยเกิดขึ้นตอนหนูตื่นอยู่ ได้เกิดซ้ำอีกในสมองระหว่างที่หนูนอนหลับ" เขาเชื่อว่าการที่สมองหนูนำประสบการณ์ตอนกลางวันมาฉายซ้ำตอนมันนอนหลับ เป็นการต่อเชื่อมเซลล์ประสาทของสมองเพื่อเก็บเป็นความทรงจำถาวร

การศึกษาเรื่องมนุษย์บางกรณี ได้ผลสนับสนุนข้อนี้ คือ คาลิล แห่ง มหาวิทยาลัยเทรนท์ ในแคนาดา ได้พบว่าหากสอนบุคคลตัวอย่างให้เรียนรู้วิธีการเล่นคล้ายกับเกมรูบิค (ที่เป็นแท่งสี่เหลี่ยมหมุนสลับได้ ที่เคยฮิตกันในเมืองไทยระยะหนึ่ง) แต่เป็นเกมส์ชื่อ หอคอยแห่งฮานอย (The Tower of Hanoi) แล้วให้บุคคลนั้นอดนอน ปรากฏว่า วันรุ่งขึ้นบุคคลนั้นจะเล่นเกมส์ดังกล่าวผิดพลาดมาก แต่การจดจำข้อมูลไม่สูญเสียไปเพราะการนอน ดังนั้นการทดสอบให้คนที่อดนอนมาตลอดคืน ตอบคำถามแบบเลือกคำตอบที่ถูก ก็ไม่มีผลเสียแต่อย่างใด เว้นแต่คนนั้นจะง่วงจนหลับไปเสียก่อน

มีการยอมรับกันมากขึ้นว่ามีการเชื่อมโยงระหว่างการนอนกับความทรงจำ แต่ก็มีบางคนมีความเห็นแย้งในเรื่องนี้ ได้แก่ ฟรานซีส คริค (นักชีววิทยา ผู้เคยได้รับรางวัลโนเบลในการค้นพบรหัสดีเอ็นเอทางพันธุกรรมร่วมกับนักวิทยาศาสตร์อีกคน) มีความเชื่อว่าการนอนหลับฝัน คือการทำให้ลืมข้อมูลที่ไม่จำเป็นที่ได้รับมาในแต่ละวันออกไป ให้เหลืออยู่เฉพาะเรื่องที่น่าจดจำเอาไว้เท่านั้น

แต่นักวิจัยส่วนมากเชื่อว่าการนอนหลับเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเพราะเหตุผลหลายอย่าง อาจจะจำเป็นมากสำหรับสัตว์บางชนิดหรือต่อชีวิตบางช่วงบางตอน แต่ไม่ใช่เรื่องที่จะหาคำตอบได้ง่าย ๆ ฉะนั้นหนูของเรชชาเฟน ก็คงจะต้องถูกทรมานให้อดนอนต่ออีก อย่างน่าสงสาร

---

โดย ทอม เกเออร์ นิตยสารยูเอสนิวส์ แอนด์ เวิร์ลรีพอร์ท