Khoa học về giấc ngủ: Tiết lộ sự hữu ích đằng sau thời gian "không làm gì" – Phần 1 Thứ Ba, 02/07/2024, 00:00

Giấc ngủ là gì?

Giấc ngủ không chỉ đơn giản là thời gian nghỉ dài mà bạn thực hiện mỗi đêm sau khi lướt mạng. Theo Thư viện Y khoa Quốc gia, từ góc độ khoa học, giấc ngủ là một trạng thái vô thức có thể đảo ngược, "được tạo ra khi bộ não ở trạng thái nghỉ ngơi tương đối và phản ứng chủ yếu với các kích thích bên trong". Định nghĩa này phân biệt giấc ngủ với thư giãn đơn thuần hoặc vô thức sâu sắc (như trạng thái mất ý thức).

Khoa học giấc ngủ

Chu kỳ giấc ngủ: Tàu lượn siêu tốc bên trong cơ thể lúc ban đêm

Như đã đề cập trước đó, giấc ngủ không chỉ đơn thuần là khoảng thời gian vô thức và thư giãn tinh thần. Trên thực tế, trong khi ngủ, bộ não vẫn tích cực tham gia vào chu kỳ của các giai đoạn ngủ suốt đêm. Thông thường, cơ thể trải qua 4 đến 6 giai đoạn của chu kỳ ngủ. Mặc dù thời lượng của mỗi giai đoạn có thể khác nhau, nhưng trong suốt một đêm, cơ thể trải qua các giai đoạn ngủ cứ sau khoảng 90 phút. Các giai đoạn ngủ kéo dài trong các khoảng thời gian khác nhau tùy thuộc vào độ tuổi. Chúng ta cùng xem những gì đang diễn ra trong tâm trí của bạn qua mỗi giai đoạn của giấc ngủ!

Giai đoạn 1

Còn được gọi là Chuyển động mắt không nhanh 1 (Non-Rapid Eye Movement - NREM 1 hoặc N1), là giai đoạn đầu tiên của giấc ngủ, chủ yếu được đặc trưng bởi não hoạt động chậm lại báo hiệu cơ thể bắt đầu thư giãn. N1 là giai đoạn ngắn nhất trong chu kỳ giấc ngủ, chỉ kéo dài khoảng 5-10 phút. Ngoài ra, so với các giai đoạn khác, những người trong giai đoạn ngủ này dễ bị đánh thức hơn.

Giai đoạn 2

Chuyển động mắt không nhanh 2 (NREM 2 hoặc N2) kéo dài khoảng 10 đến 25 phút và đại diện cho giai đoạn thứ hai của giấc ngủ, đặc trưng bởi những thay đổi rõ rệt hơn so với giai đoạn N1. Trong giai đoạn N2, cơ thể trải qua sự giảm nhiệt độ, cơ bắp thư giãn hơn nữa và nhịp tim chậm lại. Về cơ bản, gần như tất cả các chức năng sinh học của cơ thể tiếp tục thư giãn trong N2. Trong khi đó, não tiếp tục giảm hoạt động và phát ra tín hiệu tự bảo vệ mình khỏi thức dậy do các kích thích bên ngoài.

Giai đoạn 3

Sau khi tiến triển qua NREM 2, giấc ngủ bước vào giai đoạn Chuyển động mắt không nhanh 3 (NREM 3 hoặc N3), được gọi là giấc ngủ sâu. Đây có lẽ là lúc bạn có thể thấy mình chảy nước dãi trên gối trong 20 đến 40 phút. N3 liên quan đến cơ bắp thư giãn hoàn toàn, nhịp tim và nhịp thở chậm hơn, và nhiều quá trình sinh lý khác. Trong giai đoạn này, não bộ hướng dẫn cơ thể thư giãn hơn nữa, khiến việc đánh thức ai đó khỏi giấc ngủ sâu trở nên đặc biệt khó khăn. Về cơ bản, giai đoạn N3 có thể là thời điểm cả tâm trí và cơ thể trải nghiệm sự thư giãn sâu sắc nhất.

Mặc dù hoạt động não giảm, giấc ngủ sâu rất quan trọng để tăng cường các kỹ năng nhận thức ở mức cao hơn như học tập sâu hơn, sáng tạo và củng cố trí nhớ. Điều này có thể giải thích tại sao bạn có thể thức dậy đột ngột và giải quyết một vấn đề toán học đầy thách thức gặp phải vào ngày hôm trước. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng giai đoạn này đóng một vai trò quan trọng trong các chức năng phục hồi của cơ thể, cho phép nó sửa chữa và tái tạo các mô bị tổn thương trong khi thức.

Giai đoạn 4

Chuyển động mắt nhanh (Rapid Eye Movement - REM) là giai đoạn cuối của chu kỳ giấc ngủ, được phân biệt bởi tên độc đáo của nó so với các giai đoạn NREM. Điều gì làm cho REM khác biệt và được gọi cái tên đặc biệt này? Trong giấc ngủ REM, như tên gọi, có sự chuyển động nhanh chóng của mắt trong khi các cơ khác trong cơ thể tạm thời bị tê liệt. Thật thú vị, trong khi cơ thể thư giãn hoàn toàn, thì não hoạt động đáng kể. Các hoạt động của não trong REM giống như những hoạt động nhìn thấy trong khi thức, tương quan với giấc mơ sống động. Hơn nữa, giấc ngủ REM đóng một vai trò quan trọng trong việc củng cố các chức năng nhận thức như học tập, trí nhớ và sáng tạo. Sự tương đồng giữa thư giãn thể chất sâu sắc với hoạt động tinh thần tăng cao đã khiến các nhà tâm lý học thường gọi REM là "giấc ngủ nghịch lý".

Trong suốt đêm, thời gian N3 (ngủ sâu) và REM thay đổi. Với giấc ngủ kéo dài, N3 có xu hướng rút ngắn trong khi REM tăng. Mặc dù thời gian chu kỳ giấc ngủ tổng thể vẫn tương đối ổn định, REM dần dần chiếm nhiều thời gian hơn từ N3, kéo dài giấc ngủ REM từ khoảng 10 phút ban đầu lên gần một giờ vào cuối đêm. Sự thay đổi năng động này được minh họa trong biểu đồ dưới đây, chứng minh cách giấc ngủ REM "ích kỷ" mở rộng sang N3.

Tuy nhiên, nói rằng REM ích kỷ không phải là một tuyên bố hoàn toàn hợp lý, nếu người ta thấy tầm quan trọng của giai đoạn này. Có một giấc ngủ REM lành mạnh (cũng như các giai đoạn NREM khác) là khá quan trọng để đóng góp vào những gì chúng ta định nghĩa là một giấc ngủ ngon.

*Thảo luận về điều này, các bạn sẽ tìm hiểu trong bài viết Khoa học về giấc ngủ - Phần 2.

Nhịp sinh học và Zeitgebers: DJ sinh học cá nhân của bạn

Điều quan trọng không kém đối với chu kỳ giấc ngủ, đó là nhịp sinh học, nó đóng vai trò là đồng hồ sinh học của cơ thể, cần thiết để duy trì giấc ngủ ngon. So sánh với cân bằng nội môi, điều chỉnh sự cân bằng bên trong cơ thể, nhịp sinh học điều phối các chức năng sinh lý trong chu kỳ 24 giờ. Vào ban ngày, nó báo hiệu sự tỉnh táo và minh mẫn, đảm bảo cơ thể hoạt động và tham gia. Mặt khác, vào ban đêm, nhịp sinh học thúc đẩy sự thư giãn và chuẩn bị cho cơ thể đi vào giấc ngủ, tạo điều kiện cho thời gian nghỉ ngơi phục hồi. Đồng hồ bên trong này đảm bảo rằng các chức năng cơ thể phù hợp với chu kỳ ngày đêm tự nhiên, tối ưu hóa sức khỏe và sự khỏe mạnh.

Làm thế nào để nhịp sinh học hoạt động chính xác, và làm thế nào để nó xác định xem đó là ngày hay đêm? Câu trả lời nằm ở Zeitgebers! Zeitgebers, được dịch trực tiếp từ tiếng Đức là "chỉ số thời gian", là tín hiệu môi trường cung cấp thông tin cho nhịp sinh học của cơ thể, điều chỉnh các chức năng sinh lý của nó, đáng chú ý nhất là giấc ngủ.

Hãy xem xét hai ví dụ về cách nhịp sinh học và Zeitgebers hợp tác: khi mặt trời mọc, ánh sáng chiếu qua cửa sổ, đánh thức bạn dậy. Ánh sáng tự nhiên này hoạt động như một Zeitgeber, báo hiệu nhịp sinh học của cơ thể để giải phóng các tín hiệu thúc đẩy sự tỉnh táo và hoạt động. Ngoài ra, hãy tưởng tượng xem đồng hồ sinh học đến gần giờ đi ngủ thông thường của bạn. Đồng hồ này phục vụ như một zeitgeber, dẫn dắt nhịp sinh học cơ thể để thư giãn, chuẩn bị cho giấc ngủ và bắt đầu chu kỳ giấc ngủ.

Lời cuối 

Do đó, rõ ràng là zeitgebers, nhịp sinh học và chu kỳ giấc ngủ được kết nối chặt chẽ với nhau để tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động hàng ngày của bạn. Phá vỡ những nhịp điệu này có thể có tác động sâu sắc đến cả sức khỏe thể chất và tinh thần. Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích và thảo luận về lý do tại sao duy trì lịch trình ngủ lành mạnh và nhịp sinh học nhất quán là rất quan trọng đối với sức khỏe tổng thể.

Wynn Su tổng hợp

Nguồn tham khảo:

• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482512/
• https://www.sleepfoundation.org/stages-of-sleep
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526132/#:~:text=Sleep%20occurs%20in%20five%20stages,spent%20in%20the%20N2%20stage.
• https://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx#:~:text=Study%20Circadian%20Rhythms-,What%20Are%20Circadian%20Rhythms%3F,and%20temperature%20also%20affect%20them.
• https://www.sleep.com/sleep-health/zeitgebers-how-they-work#:~:text=In%20sleep%20science%20and%20neurobiology,sunlight%2C%20to%20help%20keep%20time.