Có lẽ bạn đã nghe mọi người nói rằng họ thích chạy vì nó cho phép họ tắt. Có lẽ bạn cảm thấy như vậy chính mình. Tốt nghiên cứu gần đây trên chuột cho thấy thực sự có thể có một cơ sở khoa học cho việc này, bởi vì hoạt động của não thực sự giảm khi bạn thực hiện một hành động đơn giản, lặp đi lặp lại. Hơn nữa, trong khi chạy có thể làm cơ thể bạn mệt mỏi, việc tập thể dục như vậy thực sự có thể làm giảm nhu cầu ngủ của não bạn.

Thức và ngủ không phải là hai trạng thái đồng nhất, loại trừ lẫn nhau. Đôi khi bạn có thể ngủ sâu hơn hoặc tỉnh táo hơn so với những người khác và ranh giới giữa hai có thể bị mờ. Hành vi bình thường của bạn, chẳng hạn như khả năng phản ứng nhanh với các sự kiện bất ngờ, trở nên xấu đi khi bạn tỉnh táo hơn giờ đi ngủ thông thường. Chúng tôi không biết chính xác tại sao lại như vậy nhưng có thể đó là một phần của bộ não của bạn đi ngủ ngay cả khi bạn tỉnh táo về mặt kỹ thuật. Nhưng với động lực đúng đắn, chúng ta cũng có thể buộc bản thân phải tỉnh táo và thậm chí khôi phục lại hiệu suất của mình tạm thời.

Chúng ta cần ngủ bao lâu hoặc có thể tỉnh táo tùy thuộc vào một mức độ nào đó về gen của chúng tôi, Nhưng Bằng chứng cho thấy họ cũng bị ảnh hưởng bởi những hoạt động chúng ta làm trong khi chúng ta thức. Đáng ngạc nhiên, chúng ta vẫn không biết điều gì về việc thức dậy gây áp lực lên cơ thể chúng ta khi ngủ, nhưng các nhà khoa học thường gọi là Quy trình. Giống như một chiếc đồng hồ cát, các cấp độ của Quá trình S cho biết chúng ta đã thức hay ngủ bao lâu và khả năng chúng ta sẽ ngủ hoặc thức dậy vào bất kỳ thời điểm nào.

Bằng chứng gần đây cho thấy giấc ngủ đó được bắt đầu không phải bởi toàn bộ não mà bởi các mạng lưới nơ-ron địa phương được sử dụng nhiều hơn trong khi thức. Các đồng nghiệp của tôi và tôi tự hỏi liệu các phần của bộ não chịu trách nhiệm cho một số hành vi nhất định có ảnh hưởng nhiều đến khả năng tỉnh táo của chúng ta hơn những người khác.

Thức cả đêm với lũ chuột

Để kiểm tra lý thuyết này, chúng tôi đã sử dụng xu hướng nổi tiếng đối với chuột chạy tự phát trên một bánh xe, đôi khi bao gồm nhiều km mỗi đêm. Khi chuột chạy như thế này, chúng chi tiêu đáng kể thêm thời gian thức, như thể nhu cầu ngủ của họ đang tích lũy với tốc độ chậm hơn, hoặc nếu có gì đó lấn át nó. Để làm sáng tỏ quá trình bí ẩn này, chúng tôi đã điều tra chính xác những gì xảy ra trong não của những con chuột chạy tự phát.

Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã ghi lại hoạt động điện của các tế bào thần kinh riêng lẻ trong vùng vỏ não của mỗi con chuột - lớp ngoài của não - khi chúng chạy trên một bánh xe. Thông thường, khi một con chuột (hoặc một con người) tỉnh táo và hoạt động, tế bào thần kinh bắn ra với tốc độ cao. Điều này là do não phải theo dõi môi trường xung quanh, phối hợp các cử động và đưa ra quyết định ngay lập tức. Hoạt động não liên tục này đòi hỏi rất nhiều năng lượng - một ước tính 20% của tất cả năng lượng được sử dụng bởi cơ thể.

Đáng ngạc nhiên, chúng tôi thấy rằng khi những con chuột chạy với tốc độ cao, một số tế bào thần kinh của chúng đã ngừng bắn hoàn toàn. Và hoạt động tổng thể của não trong các khu vực vận động và cảm giác của vùng vỏ não mới giảm trung bình ít nhất là 30%. Nghịch lý thay, điều này cho thấy rằng, tổng thể, hành vi thể chất tích cực và chuyển động mạnh mẽ không nhất thiết đòi hỏi một bộ não tích cực hơn.

Chúng tôi cũng nhận thấy rằng khi các động vật tham gia vào nhiều hành vi khác nhau, tế bào thần kinh của chúng sẽ tăng đột biến theo nhiều cách khác nhau, từ xả chậm đến xả nhanh. Nhưng trong quá trình chạy đơn điệu, các gai thần kinh trở nên nhất quán hơn nhiều. Điều này cho thấy rằng chạy bộ không chỉ liên quan đến ít hoạt động tổng thể mà còn với sự xuất hiện của trạng thái não ổn định, ổn định hơn.

Câu hỏi tiếp theo của chúng tôi là liệu điều này có tạo ra sự khác biệt cho hoạt động chung của não trong quá trình thức dậy kéo dài hay không. Các nghiên cứu trước đề nghị rằng bạn càng thức lâu, não của bạn càng dễ bị kích thích (càng có nhiều khả năng tế bào thần kinh của bạn phát hỏa). Chúng tôi thấy rằng các tế bào thần kinh của chuột trung bình tạo ra nhiều gai hơn trước khi chúng đi ngủ so với giai đoạn ngay sau khi thức dậy, một vài giờ trước đó. Nhưng nếu những con chuột dành nhiều thời gian để chạy, sự gia tăng này đã không xảy ra. Điều này cho thấy rằng nếu các tế bào thần kinh không được sử dụng thì chúng sẽ không trở nên kích động hơn.

Chạy trạng thái của tâm trí

Dựa trên những quan sát này, chúng tôi đã kết luận rằng nếu một ngày của chuột bị chi phối bởi các nhiệm vụ đòi hỏi các chuyển động lặp đi lặp lại hoặc nhịp nhàng (như chạy), não của nó sẽ ở trạng thái cơ bản khác với bình thường. Trạng thái này thậm chí có thể cho phép não nghỉ ngơi mà không cần ngủ sâu và cung cấp một số lợi ích tương tự. Bằng chứng gần đây luôn đề nghị thời gian tập thể dục ngắn có thể có lợi cho các chức năng nhận thức trong một cách tương tự để ngủ.

Các ví dụ khác từ thiên nhiên ủng hộ ý tưởng này. Ví dụ, chim ngủ ít khi họ bay không ngừng nghỉ nhiều ngày hoặc di cư. Thậm chí còn có một số bằng chứng về một hiệu ứng tương tự ở người, chẳng hạn như mối liên hệ giữa thiền và giảm nhu cầu ngủ. Chúng ta không biết chắc chắn tại sao điều này xảy ra nhưng có thể là thiền có liên quan đến trạng thái não bộ khi thời gian trôi chậm hơn. Và nó có thể giống nhau cho những con chuột trên bánh xe.

Vẫn còn nhiều câu hỏi được trả lời về lý do tại sao chúng ta cần ngủ và nó ảnh hưởng đến bộ não của chúng ta như thế nào. Nhưng điều đang trở nên ngày càng rõ ràng là chúng ta không thể hiểu được bí ẩn của giấc ngủ mà không hiểu điều gì xảy ra khi chúng ta thức.

Giới thiệu về Tác giả

Vladyslav Vyazovskiy, phó giáo sư khoa học thần kinh, Đại học Oxford

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon