ทีมสหสาขาวิชาชีพเสนออายุที่แน่นอนเมื่อการนอนหลับ REM ลดลง
การวิจัยการนอนหลับเริ่มขึ้นเมื่อเกือบ 75 ปีที่แล้ว หลังจากการค้นพบการนอนหลับอย่างรวดเร็ว (REM)ได้ทำให้ความเชื่อที่แพร่หลายว่าการนอนหลับนั้นเป็นสภาวะที่ไม่โต้ตอบ การศึกษาการนอนหลับ REM เปิดเผยว่าสมองกำลังทำอะไรอยู่แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่แน่ใจว่าอะไรก็ตาม วันนี้ นักวิจัยด้านการนอนหลับส่วนใหญ่จะเห็นด้วยว่าไม่มีใครเป็นเอกฉันท์ว่าทำไมเราถึงนอนหลับ แต่หลายคนตั้งสมมติฐานว่าการนอนหลับ REM ซึ่งเป็นขั้นตอนที่เราฝัน ช่วยให้สมองของเราเข้ารหัสและจัดระเบียบข้อมูลใหม่ได้ ซึ่งต่างจากการนอนแบบไม่มี REM ซึ่งเน้นไปที่การซ่อมแซมสมองจากความเครียดในแต่ละวันเป็นหลัก
ตอนนี้ทีมนักวิจัยจากสหสาขาวิชาชีพได้ระบุช่วงเวลาในวัยเด็กที่เด็ก ๆ ประสบกับการนอนหลับ REM ที่ลดลงอย่างมาก การวิเคราะห์ของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวันนี้ในScience Advances เปิดเผย ว่าจุดประสงค์ของการนอนหลับเปลี่ยนในเด็กอายุระหว่าง 2 ถึง 3 ขวบ จากกระบวนการจัดระเบียบใหม่และการเรียนรู้ไปจนถึงกระบวนการซ่อมแซมสมองจากความเครียดและการสวมใส่ในแต่ละวัน
Van Savage ผู้ร่วมเขียนการศึกษาและนักชีวคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส กล่าวว่า เหตุผลหนึ่งที่การศึกษาครั้งนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากเป็นเพราะว่ามันเป็นการรวบรวมผู้คนจากภูมิหลังที่แตกต่างกัน เช่น ทฤษฎีฟิสิกส์คณิตศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ และนักวิจัยการนอนหลับแบบเดิมๆ ที่มองข้อมูลต่างไปจากเดิม”
ทีมของ Savage กระตือรือร้นที่จะแยกวิเคราะห์ทฤษฎีที่แข่งขันกันเกี่ยวกับสิ่งที่สมองของเราทำเมื่อเรานอนหลับ การนอนหลับสัมพันธ์กับขนาดร่างกายอย่างไร และเหตุใดเราจึง ต้องนอนเพิ่มในช่วง ต้นชีวิต แต่พวกเขาจะลองใช้เทคนิคที่แตกต่างจากส่วนใหญ่: โดยใช้กรอบงานเชิงปริมาณเพื่อวิเคราะห์ชุดข้อมูลที่มีอยู่
ซาเวจและทีมของเขาได้วิเคราะห์งานวิจัยก่อนหน้านี้ที่อาจช่วยให้พวกเขารู้ถึงบทบาทของการนอนหลับ พวกเขารวบรวมข้อมูลจากการศึกษากว่า 60 ชิ้นที่รวมข้อมูลเกี่ยวกับสมองที่กำลังหลับของเด็กและวัยรุ่น และสัตว์อื่นๆ สองสามตัว เพื่อดูว่ารูปแบบดังกล่าวเป็นจริงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกสายพันธุ์หรือไม่ ทีมงานได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับ รวมถึงอัตราการเผาผลาญของสมอง ขนาดโดยรวมของสมอง และเวลาที่ใช้ในการนอนหลับ REM กับการนอนหลับที่ไม่ใช่ REM
หลังจากประมวลผลข้อมูลแล้ว พวกเขาพบรูปแบบที่สอดคล้องกัน: ทารกของมนุษย์มีปริมาณการนอนหลับ REM ที่ลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการปรับโครงสร้างองค์กรใหม่ ซึ่งมีอายุประมาณ 2.4 ปี นอกเหนือจากวัยนี้แล้ว เด็กวัยหัดเดินยังพึ่งพาการนอนแบบไม่มี REM มากขึ้น โดยแนะนำว่าการนอนหลับเป็นหลักสำหรับการซ่อมแซม นักวิจัยยังพิจารณาเวลาที่ใช้ในการนอนหลับ REM ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอีก 3 ตัวเมื่อโตขึ้น ได้แก่ หนู กระต่าย และหนูตะเภา แต่ไม่พบการเปลี่ยนแปลงกะทันหันนี้ การค้นพบนี้เน้นย้ำว่าการนอนหลับมีความสำคัญต่อการพัฒนาสมองของมนุษย์อย่างไร Savage กล่าว และวิธีที่การทำงานของการนอนหลับสามารถเปลี่ยนแปลงไปตามความต้องการที่เปลี่ยนแปลงของสมองของเรา
Report an ad
Savage อธิบายกระบวนการจัดระเบียบใหม่ของสมองว่าเป็นป่าที่มีกิ่งก้านและการเชื่อมต่อที่การนอนหลับ REM เติบโตและตัดออก สมองของทารกต้องเรียนรู้อย่างเหลือเชื่อในช่วงสองสามปีแรกของชีวิต ซึ่งต้องการการสร้าง เสริมกำลัง และตัดแต่งการเชื่อมต่อ “ในช่วงแรกๆ สมองกำลังเคลื่อนการเชื่อมต่อไปรอบๆ และเป็นของเหลวจริงๆ” เขากล่าว “หลังจากนั้น ไม่ใช่ว่าคุณไม่สามารถเปลี่ยนแปลงมันได้เลย แต่มันกำลังเปลี่ยนแปลงช้ากว่ามาก”
Savage กล่าวว่าขั้นตอนการซ่อมแซมในภายหลังนั้นเหมือนกับการทิ้งขยะหรือซ่อมแซมชิ้นส่วนภายในของคอมพิวเตอร์เพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่นอีกครั้ง การนอนหลับแบบไม่ REM ช่วยให้สมองของเราสามารถกำจัดของเสียที่สะสมและทำให้มันทำงานตามปกติ สมองเป็นอวัยวะที่ใช้พลังงานมากที่สุดของเรา Savage อธิบาย และการนอนหลับเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อซ่อมแซมความเสียหายต่อเซลล์ประสาทที่ทำงานหนักของเรา เขาเน้นว่าการปรับโครงสร้างองค์กรไม่หยุด เราสามารถเรียนรู้สิ่งใหม่ตลอดวัยผู้ใหญ่ แต่การควบคุมความเสียหายกลายเป็นหน้าที่หลัก
Sara Atonนักประสาทวิทยาและการวิจัยการนอนหลับที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “บทความนี้ยอดเยี่ยมมากเพราะพบว่ามีเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดและเกิดขึ้นเฉพาะที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนา” เธอมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับเงื่อนงำของฟังก์ชันการนอนหลับที่การวิเคราะห์เชิงปริมาณสามารถเปิดเผยได้ “ฉันหวังว่าผู้คนจะมองว่าแนวทางการสร้างแบบจำลองเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์” Aton กล่าว
คนอื่น ๆ สงสัยเกี่ยวกับการใช้กรอบงานประเภทนี้ “ในความเห็นของฉัน มันไม่ใช่ปัญหาทางคณิตศาสตร์ แต่เป็นปัญหาของการทำความเข้าใจสถานการณ์” เจอโรม ซีเกลผู้ศึกษาการนอนหลับ REM ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้กล่าว เขาไม่เชื่อเพราะแบบจำลองต่างๆ ที่พัฒนาโดย Savage นั้นไม่สามารถพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะเวลาของวัน อาหาร และสภาพอากาศ ซึ่งส่งผลต่อรูปแบบการนอนของมนุษย์และสัตว์อื่นๆ Siegel กล่าวว่าอาจมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะนำไปใช้กับกรอบงานประเภทนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
Aton กล่าวว่าเธอรู้สึกทึ่งกับการค้นพบการเปลี่ยนแปลงนี้ “เพราะนั่นบ่งชี้ว่าบางสิ่งที่สำคัญจริงๆ อาจเกิดขึ้น ณ จุดเปลี่ยนนั้น…คำถามคือ มันคืออะไร”
ทั้ง Aton และ Savage ก็ไม่รู้เหมือนกันว่าอะไรจุดประกายให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ ซาเวจคิดว่าการเปลี่ยนแปลงนี้อาจเกี่ยวข้องกับความท้าทายที่ไม่เหมือนใครของมนุษย์ในการมีลูกที่มีสมองโต เมื่ออายุได้ 6 เดือน สมองของทารกมีขนาดผู้ใหญ่เกินครึ่งแล้ว และเมื่ออายุได้ 2 ขวบ สมองของทารกก็ใกล้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์แล้ว “ถ้าเราพยายามมองว่าสิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนไปตามขนาดของสมอง นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้น” ซาเวจกล่าว
Savage และทีมของเขาตัดสินใจที่จะดูรูปแบบการนอนหลับของเด็ก ๆ เนื่องจากสมองมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในช่วงเริ่มต้นของชีวิต รวมถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในเนื้อเยื่อสมองประเภทที่รู้จักกันในชื่อ White Matter เมื่ออายุ 2 ขวบ นอกจากนี้ เขายังชี้ให้เห็นถึงพัฒนาการที่สำคัญในช่วงอายุ 2 ขวบอีกด้วย และ 3 เช่น การเรียนรู้ภาษา ซึ่งอาจให้เบาะแสเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของสมอง เหตุใดการนอนหลับ REM จึงลดลงอย่างรวดเร็ว และทำไมเมื่ออายุประมาณ 2 ขวบครึ่ง ยังคงเป็นปริศนา
ต่อไป Savage ต้องการตรวจสอบรูปแบบการนอนของสัตว์อื่นๆ อย่างละเอียด ซึ่งสามารถบอกเขาเพิ่มเติมเกี่ยวกับที่มาทางชีววิทยาและจุดประสงค์ของการนอนหลับ เขาคิดว่าการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการนอนอาจเกิดขึ้นเร็วกว่ามากในสายพันธุ์อื่น—อาจจะก่อนเกิดด้วยซ้ำ แต่ทีมของเขาต้องการข้อมูลเพิ่มเติมมากมายเกี่ยวกับสมองที่กำลังหลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ก่อนที่พวกเขาจะเริ่มหาคำตอบได้ “ถ้าคุณมีข้อมูลที่ดีสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอีกตัวในขณะที่มันโตขึ้น” ซาเวจกล่าว “ฉันเดาว่าคุณจะเห็นสิ่งที่คล้ายกัน”
