Càng thức lâu, con người càng cảm thấy cơn buồn ngủ kéo đến dữ dội đến mức gần như không thể cưỡng lại. Áp lực buồn ngủ vốn là áp lực sinh học tích tụ liên tục trong suốt thời gian tỉnh táo, dẫn đến giấc ngủ bù sâu hơn sau những đợt thức kéo dài. Dù vậy, cơ chế hệ thần kinh theo dõi thời gian thức và chuyển hóa nó thành nhu cầu nghỉ ngơi cấp bách từ lâu vẫn là bài toán hóc búa đối với giới khoa học.
Vì sao con người không thể cưỡng lại cơn buồn ngủ?
Mới đây, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Alex Schier tại Biozentrum (Đại học Basel) dẫn đầu, phối hợp cùng Trung tâm Y tế Beth Israel Deaconess và Đại học Auburn, đã xác định được mắt xích quan trọng này. Thông qua việc lập bản đồ não bộ ở chuột qua các chu kỳ thức, ngủ và thiếu ngủ, nhóm phát hiện hai quần thể nơ-ron tại thân não gồm GABAergic và Serotonergic. Hoạt động của hai nhóm tế bào này tăng dần theo thời gian thức và giảm đi khi ngủ, đóng vai trò trực tiếp theo dõi và thúc đẩy cơn buồn ngủ tích tụ.
Để kiểm chứng, các nhà khoa học đã can thiệp thực nghiệm vào hoạt động của hai nhóm tế bào này. Khi được kích hoạt, lũ chuột ngủ sâu và lâu hơn tương tự như giấc ngủ bù; ngược lại, khi tế bào bị ức chế, chuột duy trì sự tỉnh táo và ngủ ít hơn hẳn. Điều này chứng minh các nơ-ron này không chỉ đơn thuần ghi nhận thời gian thức mà trực tiếp tham gia vào mạng lưới tạo ra áp lực thôi thúc phải đi ngủ.
Đáng kinh ngạc hơn, khi hai quần thể nơ-ron bị ức chế trong thời gian dài, chuột ngủ ít hơn bình thường tới 70% nhưng phần lớn không biểu hiện các vấn đề nghiêm trọng về hành vi do thiếu ngủ. Kết quả bất ngờ này gợi mở rằng thời lượng ngủ thực tế và nhu cầu ngủ sinh học có thể tách biệt nhau nhiều hơn so với các nhận định trước đây.
Các tế bào thần kinh thúc đẩy giấc ngủ (màu xanh lá cây) và các tế bào thần kinh mới được kích hoạt (màu tím) trong não chuột.
Theo nhóm nghiên cứu, việc giải mã mạng lưới tế bào thân não điều khiển giấc ngủ sẽ mở ra bước tiến lớn trong việc tìm hiểu cơ chế thích nghi với tình trạng mất ngủ lâu dài. Những hiểu biết mới này hứa hẹn hỗ trợ đắc lực cho các nghiên cứu về chứng rối loạn giấc ngủ, mất ngủ mãn tính và cách cơ thể chống chịu trước các áp lực sinh lý.
An An (theo SciTechDaily)
