Sao Chúng Ta Lại Ngủ PDF EPUB

" Sao Chúng Ta Lại Ngủ PDF EPUB 🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Sao Chúng Ta Lại Ngủ PDF EPUB Ebooks Nhóm Zalo THÔNG TIN EBOOK Tên sách Sao Chúng Ta Lại Ngủ Nguyên tác Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams Tác giả Matthew Walker PhD Thể loại Khoa Học, Sức Khỏe Phát hành Hải Đăng Book Nhà Xuất Bản NXB Lao Động Ebook 2021 kindlekobovn ★ —★— MỤC LỤC | TABLE OF CONTENTS Hội yêu đọc sách Kindle Việt Nam PHẦN 1 CHƯƠNG 1 CHƯƠNG 2 CHƯƠNG 3 CHƯƠNG 4 CHƯƠNG 5 PHẦN 2 CHƯƠNG 6 CHƯƠNG 7 CHƯƠNG 8 PHẦN 3 CHƯƠNG 9 CHƯƠNG 10 CHƯƠNG 11 PHẦN 4 CHƯƠNG 12 CHƯƠNG 13 CHƯƠNG 14 CHƯƠNG 15 CHƯƠNG 16 KẾT LUẬN: PHỤ LỤC PHẦN 1 GIẤC NGỦ VÀ VẠN VẬT CHƯƠNG 1 NGỦ... Có phải bạn nghĩ tuần trước mình đã ngủ đủ giấc? Bạn có thể nhớ được lần cuối cùng bạn thức dậy không cần chuông báo thức với cảm giác sảng khoái mà không cần caffeine không? Nếu câu trả lời của bạn cho những câu hỏi này là “không”, yên tâm rằng không chỉ có mình bạn như vậy. Hai phần ba người trưởng thành ở khắp các nước phát triển đều không thể dành cho mình một giấc ngủ đêm đủ 8 tiếng như được khuyến nghị1. Tôi không nghĩ bạn sẽ ngạc nhiên khi biết sự thật này nhưng có lẽ bạn sẽ ngạc nhiên vì những hậu quả đi kèm. Thường xuyên ngủ ít hơn 6 - 7 tiếng mỗi đêm phá hủy hệ miễn dịch của bạn, tăng gấp đôi nguy cơ mắc bệnh ung thư. Ngủ không đủ giấc là yếu tố về lối sống quan trọng quyết định xem bạn có mắc bệnh Alzheimer hay không. Thiếu ngủ - thậm chí chỉ cần giảm giờ ngủ ở mức độ vừa phải trong vòng một tuần - sẽ làm thay đổi lượng đường huyết nghiêm trọng đến mức bạn có thể bị xếp vào danh sách có dấu hiệu tiền tiểu đường. Giấc ngủ ngắn làm tăng khả năng tắc và giòn động mạch vành, đưa bạn vào lối mòn đến với bệnh tim mạch, đột quỵ và suy tim xung huyết. Đúng như trí tuệ tiên tri của Charlotte Brontë từng nói “tâm trí xáo động gây ra giấc ngủ không yên”, sự gián đoạn giấc ngủ hơn nữa còn góp phần vào tất cả các chứng loạn tâm thần nghiêm trọng, bao gồm trầm cảm, lo âu và tự sát. Có lẽ bạn cũng cảm thấy thèm ăn nhiều hơn khi bạn mệt mỏi? Điều này không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên. Ngủ quá ít làm tăng nồng độ của loại hoóc-môn khiến bạn cảm thấy đói, đồng thời kiềm chế loại hoóc môn song hành khác báo hiệu sự hài lòng về thức ăn. Bất kể bạn đang no, bạn vẫn muốn ăn thêm. Đây chính là công thức minh chứng cho sự tăng cân do thiếu ngủ ở người lớn và trẻ em giống nhau. Sự việc còn tệ hơn bởi thật vô ích khi bạn cố ăn kiêng nhưng lại không ngủ đủ giấc, vì phần lớn trọng lượng cơ thể bạn giảm đi là khối lượng cơ thể gầy (những chỗ cơ nạc của cơ thể) mà không phải khối lượng cơ thể béo (mỡ). Với tất cả những hậu quả về sức khỏe kể trên, chúng ta dễ chấp nhận hơn mối liên kết được minh chứng rằng: giấc ngủ của bạn càng ngắn, tuổi thọ của bạn càng thấp. Do đó, câu châm ngôn “Tôi sẽ ngủ khi tôi chết quả thật không thích hợp. Áp dụng tư duy này, rồi bạn sẽ chết sớm hơn và chất lượng cuộc sống (vốn ngắn hơn) đó sẽ tồi tệ hơn, vì khả năng chịu đựng sự thiếu ngủ của cơ thể chỉ có thể kéo dài trong một khoảng thời gian nhất định cho tới khi cơ thể gục ngã hoàn toàn. Song buồn thay khi con người thực sự là loài duy nhất cố tình tự tước bỏ giấc ngủ mà không mang lại lợi ích chính đáng nào. Mỗi thành phần tạo nên sự khỏe mạnh và cân bằng thân tâm ở con người cùng vô số mối nối của kết cấu xã hội đang bị ăn mòn bởi tình trạng bỏ rơi giấc ngủ đầy tai hại của chúng ta: cả về con người lẫn tài chính. Sự xói mòn đó nhiều tới mức Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) giờ đã công bố dịch bệnh mất ngủ ở khắp các nước công nghiệp hóa2. Và không phải ngẫu nhiên mà các quốc gia có thời gian ngủ giảm đáng kể nhất trong thế kỉ qua như Mỹ, Anh, Nhật Bản, Hàn Quốc và một số nước Tây Âu, lại chính là những nước đang trải qua sự gia tăng lớn nhất về tỷ lệ mắc các căn bệnh thể chất và rối loạn tâm thần đã nêu trên. Thậm chí những nhà khoa học giống như tôi đã vận động hành lang để các bác sĩ bắt đầu “kê đơn” giấc ngủ. Theo lời khuyên y khoa, điều này có lẽ là cách thực hiện không đau đớn và thú vị nhất. Tuy nhiên, đừng nhầm lẫn việc này thành lời kêu gọi các bác sĩ bắt đầu kê đơn thuốc ngủ nhiều hơn - mà hoàn toàn ngược lại, trên thực tế, các bác sĩ bắt đầu xem xét bằng chứng đáng báo động xung quanh những hậu quả có hại đối với sức khỏe của những loại thuốc này. Nhưng liệu chúng ta có thể nói đến mức rằng thiếu ngủ sẽ giết chết bạn? Thực tế là có ít nhất theo hai phương diện. Thứ nhất, có một rối loạn di truyền rất hiếm gặp bắt nguồn từ chứng mất ngủ nặng dần lên, phát sinh vào thời trung niên. Vài tháng sau khi mắc bệnh, bệnh nhân ngừng ngủ hoàn toàn. Đến giai đoạn này, họ bắt đầu mất đi nhiều chức năng cơ bản của cơ thể và bộ não. Không một loại thuốc nào hiện nay của chúng ta có thể giúp những bệnh nhân này ngủ lại được. Sau khoảng 12 - 18 tháng không ngủ, bệnh nhân sẽ tử vong. Mặc dù cực kỳ hiếm gặp, nhưng chứng rối loạn này khẳng định rằng thiếu ngủ có thể giết chết được con người. Thứ hai chính là tình huống làm chết người khi điều khiển xe cơ giới mà không ngủ đủ giấc. Việc lái xe ngủ gật là nguyên nhân gây ra hàng trăm nghìn vụ tai nạn giao thông và tử vong mỗi năm. Và ở đây, không chỉ cuộc sống của những người bị thiếu ngủ gặp rủi ro, mà còn cả cuộc sống của những người xung quanh họ nữa. Bi kịch thay, tại Mỹ, mỗi giờ xảy ra một vụ tai nạn giao thông thì một người chết trong đó là do lỗi liên quan đến sự mệt mỏi. Thật đáng lo ngại khi biết rằng nguyên nhân gây ra số vụ tai nạn giao thông do lái xe ngủ gật còn cao hơn cả do rượu bia và ma túy cộng lại. Trong sự thờ ơ của xã hội đối với giấc ngủ, có một phần là do sự thất bại mang tính lịch sử của khoa học khi giải thích lý do tại sao chúng ta cần ngủ. Giấc ngủ vẫn là một trong những bí ẩn sinh học vĩ đại cuối cùng còn lại. Tất cả các phương pháp giải quyết vấn đề vĩ đại trong khoa học như di truyền học, sinh học phân tử và công nghệ kỹ thuật số hiệu quả cao đã không thể mở được căn hầm ngoan cố của giấc ngủ. Tâm trí của những người nghiêm khắc nhất, bao gồm: Francis Crick - người dành giải Nobel, từng đưa ra kết luận về cấu trúc bậc thang xoắn của ADN, Quintfilian - nhà giáo dục kiêm diễn giả lừng danh người La Mã và thậm chí cả Sigmund Freud (cha đẻ thuyết phân tâm học) đều bắt tay vào giải mã bí ẩn của giấc ngủ, song tất cả đều không mang lại kết quả gì. Để dễ hình dung hơn tình trạng thiếu hiểu biết khoa học này trước đây, hãy tưởng tượng sự ra đời đứa con đầu lòng của bạn. Tại bệnh viện, nữ bác sĩ bước vào phòng và nói,“Xin chúc mừng, đó là một bé trai khỏe mạnh. Chúng tôi đã làm xong tất cả những kiểm tra sơ bộ và mọi thứ đều ổn”. Nữ bác sĩ mỉm cười trấn an và bắt đầu đi về phía cửa. Tuy nhiên, trước khi rời khỏi phòng, cô ta quay lại và nói, “Chỉ có một vấn đề. Từ giờ trở đi trong suốt phần đời còn lại của con bạn, cậu bé sẽ rơi vào tình trạng hôn mê một cách thường xuyên và lặp lại. Thậm chí tình trạng đó đôi khi có thể sẽ giống như chết rồi vậy. Và trong khi Cơ thể nằm yên, tâm trí cậu bé sẽ thường bị choáng bởi những ảo giác kì lạ, gây ấn tượng mạnh. Tình trạng này sẽ chiếm hết một phần ba cuộc đời của cậu bé và tôi hoàn toàn không biết tại sao cậu bé lại như vậy, hoặc làm thế để làm gì. Chúc may mắn!”. Thật ngạc nhiên, nhưng mãi gần đây, thực tế là cả các bác sĩ và nhà khoa học vẫn chưa thể đưa ra cho bạn câu trả lời nhất quán hoặc đầy đủ về lý do tại sao chúng ta lại ngủ. Hãy suy xét việc chúng ta biết các chức năng của ba xu hướng vận động cơ bản khác trong cuộc sống - ăn, uống và sinh sản - trong hàng chục năm nếu không nói là hàng trăm năm nay. Tuy nhiên, xu hướng vận động sinh học chính thứ tự, điểm chung cho toàn bộ vương quốc động vật - xu hướng vận động ngủ – đã liên tục vượt quá sự hiểu biết của khoa học suốt hàng nghìn năm. Việc giải quyết câu hỏi tại sao chúng ta lại ngủ theo quan điểm tiến hóa chỉ làm cho sự việc trở nên bí ẩn thêm. Cho dù bạn đứng trên quan điểm lợi ích nào thì ngủ vẫn xuất hiện như một hiện tượng sinh học ngớ ngẩn nhất. Khi bạn ngủ, bạn không thể lượm được thức ăn. Bạn không thể hòa nhập xã hội. Bạn không thể tìm được bạn đời và sinh sản. Bạn không thể nuôi dưỡng hoặc bảo vệ được con cái. Tệ hơn nữa, ngủ khiến bạn dễ bị tấn công. Giấc ngủ chắc chắn là một trong những điều khó hiểu nhất trong tất cả các hành vi của con người. Theo bất kỳ căn cứ nào trong những căn cứ này - hay gặp tất cả các căn cứ lại - thì phải có một áp lực tiến hóa mạnh mẽ để ngăn chặn sự xuất hiện của giấc ngủ hay điều gì đó tương tự dù mơ hồ. Như một nhà khoa học về giấc ngủ đã từng nói: “Nếu giấc ngủ không phục vụ một chức năng vô cùng quan trọng, thì nó chính là sai lầm lớn nhất mà quá trình tiến hóa từng tạo ra”..3 Song, giấc ngủ vẫn tiếp tục tồn tại. Tồn tại một cách oanh liệt. Quả thật là mọi loài đã được nghiên cứu cho đến bây giờ đều ngủ4. Thực tế đơn giản này chứng minh rằng giấc ngủ đã tiến hóa cùng - hoặc rất sớm ngay sau - chính bản thân sự sống trên hành tinh của chúng ta. Hơn nữa, sự kiên trì duy trì giấc ngủ trong suốt quá trình tiến hóa có nghĩa là phải có những lợi ích to lớn mang lại ảnh hưởng lớn hơn tất cả các mối nguy hiểm và tổn hại hiển nhiên khác. Cuối cùng, việc đặt ra câu hỏi “Sao chúng ta lại ngủ?” là một điều sai lầm. Câu hỏi đó ngụ ý rằng đã có một chức năng duy nhất, một chén thánh duy nhất cho lý do khiến chúng ta ngủ và để chúng ta truy tìm nó. Các học thuyết trải khắp từ suy luận logic (ngủ là khoảng thời gian để bảo tồn năng lượng), đến chức năng đặc biệt (ngủ là cơ hội oxy hóa nhãn cầu), cho tới phân tâm học (ngủ là một trạng thái không ý thức mà ở đó chúng ta thực hiện các ước muốn bị kìm nén). Cuốn sách này sẽ tiết lộ một sự thật khác hẳn: giấc ngủ phức tạp hơn rất nhiều, thú vị hơn một cách sâu sắc và liên quan nhiều hơn đến sức khỏe một cách đáng quan ngại. Chúng ta ngủ vì một loạt rất nhiều chức năng, nói rộng ra - như một chòm sao gồm rất nhiều lợi ích ban đêm phục vụ cho cả bộ não và cơ thể của chúng ta. Dường như không một cơ quan chính nào trong cơ thể, hoặc quá trình nào bên trong bộ não, mà không được cải thiện tối ưu nhờ giấc ngủ (và bị suy yếu theo hướng bất lợi nếu chúng ta thiếu ngủ). Cho nên việc chúng ta nhận được món quà tặng về những lợi ích sức khỏe mỗi đêm như vậy sẽ không đáng ngạc nhiên. Xét cho cùng, chúng ta thức trong hai phần ba cuộc đời mình và đạt được không chỉ một điều hữu ích trong khoảng thời gian ngủ kia. Chúng ta thực hiện vô số cam kết thúc đẩy sự tồn tại và trở nên hạnh phúc của chính mình. Vậy tại sao chúng ta lại trông đợi giấc ngủ - vốn trung bình lấy đi của chúng ta 25 - 30 năm thời gian sống - sẽ đáp ứng một chức năng duy nhất? Nhờ sự bùng nổ các khám phá hơn 20 năm qua, chúng ta đã nhận thấy tiến hóa không hề tạo ra sự ngớ ngẩn kì lạ nào trong việc “nghĩ ra” giấc ngủ. Giấc ngủ mang lại vô số lợi ích bảo đảm sức khỏe, việc của bạn là nên lựa chọn giữ được sức khỏe theo toa thuốc cứ lặp lại 24 tiếng một lần này (Song nhiều người lại không như vậy). Bên trong bộ não, giấc ngủ cải thiện tính đa dạng của các chức năng, bao gồm khả năng học hỏi, ghi nhớ và đưa ra các quyết định hay lựa chọn hợp lý của chúng ta. Qua việc phục vụ thật nhân từ sức khỏe tâm lý của chúng ta, giấc ngủ hiệu chuẩn lại các mạch thần kinh cảm xúc, cho phép chúng ta điều hướng những thách thức xã hội và tâm lý ngày hôm sau với sự bình tĩnh của cái đầu lạnh. Thậm chí, chúng ta còn bắt đầu hiểu được sự khó hiểu và gây tranh cãi nhất của tất cả những trải nghiệm có ý thức: ngủ mơ. Việc ngủ mơ cung cấp một tập hợp lợi ích độc nhất vô nhị cho mọi loài đủ may mắn trải nghiệm nó, kể cả con người. Giữa những khả năng tự nhiên này là một bồn chứa hóa chất thần kinh an ủi tinh thần xoa dịu được những kí ức đau khổ và một không gian thực tế ảo mà ở đó bộ não kết hợp cả kiến thức quá khứ và hiện tại, truyền cảm hứng cho tính sáng tạo. Sau bộ não, toàn bộ cơ thể cũng được hưởng lợi ích từ việc ngủ. Giấc ngủ củng cố lại hệ miễn dịch, giúp chống lại bệnh ác tính, ngăn ngừa nhiễm trùng và tránh mọi kiểu bệnh tật. Giấc ngủ sửa đổi tình trạng trao đổi chất của cơ thể bằng cách tinh chỉnh mức cân bằng insulin và luân chuyển glucose. Hơn nữa, giấc ngủ còn điều chỉnh sự thèm ăn của chúng ta, giúp kiểm soát trọng lượng cơ thể thông qua lựa chọn thực phẩm tốt cho sức khỏe hơn là những lựa chọn bốc đồng cẩu thả. Giấc ngủ trọn vẹn duy trì một lượng vi sinh vật có ích trong ruột của bạn mà từ đó chúng ta biết nhiều hơn về nguồn gốc của sức khỏe dinh dưỡng. Ngủ đủ giấc liên quan mật thiết đến hệ tim mạch của chúng ta, làm giảm huyết áp trong khi vẫn giữ cho trái tim của chúng ta ở tình trạng tốt. Đúng là một chế độ ăn uống cân bằng và luyện tập hợp lý có tầm quan trọng sống còn. Nhưng bây giờ, chúng ta đang nhìn nhận giấc ngủ như một tác động vượt trội trong bộ ba sức khỏe này. Những suy yếu về tâm thần và thể chất sau một đêm mất ngủ gây ra khiến cho những suy yếu do thiếu ăn hay luyện tập trở nên nhỏ bé hơn. Cho nên, thật khó hình dung ra bất cứ tình trạng nào khác - dù là tự nhiên hay được can thiệp y học - có đủ khả năng khôi phục cả sức khỏe thể chất lẫn tâm thần mạnh mẽ hơn ở mọi cấp độ về mặt phân tích. Dựa trên những hiểu biết khoa học mới mẻ, phong phú về giấc ngủ, chúng ta không còn phải truy vấn xem giấc ngủ mang lại lợi ích gì nữa. Thay vào đó, giờ đây chúng ta buộc phải tự hỏi xem liệu có bất kỳ chức năng sinh lý nào không được hưởng lợi từ một đêm ngon giấc hay không. Cho tới nay, kết quả của hàng nghìn nghiên cứu đã khẳng định rằng không, không hề có điều đó. Tính mới mẻ từ sự hồi sinh nghiên cứu này là một thông điệp rõ ràng: Giấc ngủ chính là hoạt động đơn lẻ có hiệu quả nhất mà chúng ta có thể thực hiện để lấy lại sức khỏe cho cơ thể và trí não mỗi ngày - sự nỗ lực tốt nhất của Mẹ Thiên nhiên trong việc chống lại cái chết. Chỉ tiếc rằng, bằng chứng thực sự làm rõ được tất cả nguy hiểm xảy ra với mỗi cá nhân và toàn xã hội khi ngủ vẫn còn ít ỏi nên chưa được công bố rõ ràng tới công chúng. Đây là sự thiếu sót rõ ràng nhất trong cuộc hội thoại về sức khỏe đương đại. Đáp lại điều đó, cuốn sách được ra mắt nhằm mục đích phục vụ như một sự can thiệp chính xác về mặt khoa học để giải quyết nhu cầu chưa được thỏa mãn này, và điều tôi hi vọng là một hành trình khám phá đầy hấp dẫn. Cuộc hành trình đó hướng tới mục đích xem lại nhận thức mang tính văn hóa của chúng ta về giấc ngủ, đồng thời đảo ngược chính sự thờ ơ của chúng ta về giấc ngủ. Về phần tôi, phải nói thật rằng tôi yêu thích giấc ngủ (không chỉ riêng của tôi, mặc dù tôi tự cho chính mình cơ hội nhất định phải ngủ 8 tiếng mỗi đêm). Tôi yêu thích tất cả mọi thứ mà giấc ngủ có và làm được. Tôi yêu thích việc khám phá tất cả những điều còn chưa biết về giấc ngủ. Tôi yêu thích việc truyền đạt sự tài hoa lạ lùng của giấc ngủ đến với công chúng. Tôi yêu thích việc tìm ra mọi phương pháp để hòa hợp trở lại giữa loài người với giấc ngủ mà họ rất cần. Tính đến nay, mối tình này đã kéo dài thành cả một sự nghiệp nghiên cứu hơn 20 năm, bắt đầu từ khi tôi còn là một Giáo sư Tâm thần học ở Trường Y Harvard và liên tục cho đến nay, khi tôi hiện là một Giáo sư Khoa học thần kinh và Tâm lý học ở Đại học California, Berkeley. Tuy nhiên, mối tình này không phải là tình yêu ngay từ cái nhìn đầu tiên. Tôi trở thành một nhà nghiên cứu giấc ngủ hết sức tình cờ. Việc sống trong lãnh thổ khoa học huyền bí này chưa bao giờ nằm trong dự định của tôi. Năm 18 tuổi, tôi theo học tại Trung tâm Y khoa trường Đại học Nữ hoàng ở Anh: một học viện rất lớn ở Nottingham đáng tự hào bởi sự cống hiến của một tập thể tuyệt vời các nhà khoa học đầy trí tuệ. Cuối cùng thì y khoa không phải dành cho tôi, vì nó dường như quan tâm nhiều hơn đến câu trả lời, trong khi tôi lại luôn bị mê hoặc bởi những câu hỏi. Đối với tôi, những câu trả lời đơn giản chỉ là một cách để có được câu hỏi tiếp theo. Tôi quyết định học khoa học thần kinh, và sau khi tốt nghiệp, tôi lấy bằng Tiến sĩ về Sinh lý học thần kinh, được hỗ trợ nhờ một học bổng từ Hội đồng Nghiên cứu Y khoa của Anh, tại Luân Đôn. Trong suốt thời gian học tiến sĩ, tôi bắt đầu thực hiện những đóng góp khoa học thực sự đầu tiên của mình trong lĩnh vực nghiên cứu giấc ngủ. Tôi đã kiểm tra các mẫu hoạt động sóng não điện ở người cao tuổi trong các giai đoạn sớm của bệnh sa sút trí tuệ. Trái với những hiểu biết thông thường, không chỉ có mỗi một kiểu sa sút trí tuệ. Bệnh Alzheimer là bệnh phổ biến nhất, nhưng cũng chỉ là một trong nhiều kiểu sa sút trí tuệ. Vì một số lý do điều trị, việc biết được kiểu sa sút trí tuệ nào mà một người đang trải qua càng sớm càng tốt thực sự rất quan trọng. não cụ Tôi bắt đầu đánh giá hoạt động sóng não của bệnh nhân trong lúc thức và ngủ. Giả thuyết của tôi là có một dấu hiệu điện thể và duy nhất có thể dự báo trước thể sa sút trí tuệ mà một người đang dần mắc phải. Các phép đo được thực hiện ban ngày khá mơ hồ, không tìm thấy dấu hiệu rõ ràng nào về sự khác biệt. Chỉ vào ban đêm, đại dương sóng não trong khi ngủ đã ghi nhận những khác biệt, đóng nhãn rõ ràng cho số phận bệnh tật đáng buồn của bệnh nhân. Khám phá này chứng tỏ rằng giấc ngủ có thể được sử dụng đầy tiềm năng như một phép thử quỳ chẩn đoán sớm mới mẻ để hiểu được kiểu sa sút trí tuệ nào mà một người sẽ mắc phải. Giấc ngủ đã trở thành nỗi ám ảnh của tôi. Câu trả lời mà nó đã đưa ra cho tôi, giống như tất cả những câu trả lời tốt đẹp, chỉ dẫn đến những câu hỏi hấp dẫn hơn, và trong số đó là: Có phải sự gián đoạn giấc ngủ ở bệnh nhân thực sự góp phần vào những căn bệnh họ đang mắc phải và thậm chí gây ra một số triệu chứng tồi tệ, chẳng hạn như mất trí nhớ, hung hăng, ảo giác, hoang tưởng không? Tôi đã đọc tất cả những gì có thể. Một sự thật khó tin bắt đầu xuất hiện - không ai thực sự biết lý do rõ ràng tại sao chúng ta cần ngủ, cũng như giấc ngủ làm được những gì. Tôi đã không thể trả lời câu hỏi của chính mình về bệnh sa sút trí tuệ nếu câu hỏi cơ bản đầu tiên này vẫn chưa được trả lời. Tôi quyết định mình sẽ cố gắng giải mã giấc ngủ. Tôi ngừng nghiên cứu của mình về bệnh sa sút trí tuệ, vượt Đại Tây Dương đến Harvard để tham gia học tiếp lên sau tiến sĩ về lĩnh vực liên quan tới việc giải quyết một trong những câu đố bí ẩn nhất của nhân loại - câu đố đã vượt quá sự hiểu biết của những nhà khoa học giỏi nhất trong lịch sử: Sao chúng ta lại ngủ? Với một sự ngây thơ chân thành, không chút ngạo mạn, tôi tin rằng mình sẽ tìm thấy câu trả lời trong vòng 2 năm. Và đó đã là câu chuyện của 20 năm trước. Thực tế là các vấn đề hóc búa không mấy quan tâm về những gì tạo động lực thúc đẩy người chất vấn chúng, còn những người chất vấn chúng đều rút ra cho mình các bài học từ chính những khó khăn nằm sau động lực đó. Giờ đây, sau hai thập kỉ nỗ lực nghiên cứu của riêng tôi, kết hợp với hàng nghìn nghiên cứu từ các phòng thí nghiệm khác trên thế giới, chúng ta có rất nhiều câu trả lời. Song cũng chính những khám phá này đã đưa tôi đến với những cuộc hành trình tuyệt vời, đầy đặc quyền và khá bất ngờ cả trong lẫn ngoài giới học thuật - từ việc trở thành cố vấn giấc ngủ cho NBA, NFL và các đội bóng giải Ngoại hạng Anh, tới hãng phim hoạt hình Pixar, các cơ quan chính phủ, các công ty tài chính và công nghệ nổi tiếng, cho đến việc tham gia và giúp thực hiện một số chương trình truyền hình và phim tài liệu chính thống. Những tiết lộ về giấc ngủ này, cùng với nhiều khám phá tương tự từ các nhà khoa học về giấc ngủ là đồng nghiệp của tôi, sẽ cung cấp tất cả bằng chứng về tầm quan trọng sống còn của giấc ngủ mà bạn cần. Còn giờ, tôi xin có lời dẫn giải cuối cùng về cấu trúc của cuốn sách này. Trong cuốn sách này, các chương được viết theo một trật tự logic, bám theo một cốt truyện thông qua bốn phần chính. Phần 1 làm sáng tỏ điều đầy lôi cuốn vốn được gọi là giấc ngủ này: giấc ngủ là gì, thế nào không phải là giấc ngủ, ai ngủ, họ ngủ bao lâu, con người nên ngủ như thế nào (mà họ thường không làm vậy) và giấc ngủ thay đổi như thế nào theo tuổi đời của bạn hoặc theo con cái bạn, vì tốt hơn hay vì tệ hơn. Phần 2 mô tả chi tiết những điểm tốt, điểm xấu, điểm chết người của giấc ngủ và chứng mất ngủ. Chúng ta sẽ khám phá tất cả những lợi ích đáng kinh ngạc của giấc ngủ dành cho bộ não và cơ thể, khẳng định giấc ngủ thực sự là một phương pháp giải quyết xuất sắc mọi vấn đề của sức khỏe về cả thể chất lẫn tinh thần. Sau đó, chúng ta chuyển sang cách thức và lý do tại sao thiếu ngủ lại dẫn đến tình trạng ốm yếu, bệnh tật và chết yểu - một hồi chuông cảnh tỉnh nếu bạn có dấu hiệu nào như vậy. Phần 3 giới thiệu sự chuyển trạng thái an toàn từ giấc ngủ đến thế giới kì diệu của những giấc mơ được giải thích một cách khoa học. Từ việc nhìn vào bộ não của những người đang ngủ mơ và vào cách những giấc mơ truyền cảm hứng thật chính xác cho các ý tưởng đoạt giải Nobel biến đổi thế giới như thế nào, cho đến việc thực sự có thể kiểm soát giấc mơ được hay không, cũng như liệu điều đó có thật khôn ngoan hay không - tất cả đều sẽ được tiết lộ. Phần 4 đưa chúng ta trước tiên tới vấn đề giấc ngủ của mỗi người, giải thích nhiều chứng rối loạn giấc ngủ, kể cả chứng mất ngủ. Tôi sẽ trình bày những nguyên nhân rõ ràng cũng như chưa rõ ràng cho câu hỏi tại sao nhiều người trong chúng ta đêm đêm cảm thấy khó có được giấc ngủ ngon. Sau đó là cuộc thảo luận thẳng thắn về thuốc ngủ, được dựa trên những dữ liệu khoa học và lâm sàng hơn là những tin đồn hoặc thông điệp mang tính thương hiệu. Đồng thời tôi cũng sẽ đưa ra lời khuyên về thông tin chi tiết của những liệu pháp điều trị không cần thuốc mới mẻ, an toàn và hiệu quả cho giấc ngủ tốt hơn. Tiếp theo, chúng ta sẽ chuyển từ giấc ngủ của mỗi người lên cấp độ giấc ngủ trong xã hội, rồi chúng ta sẽ tìm hiểu về tác động nghiêm túc” do thiếu ngủ gây ra trong giáo dục, y khoa và chăm sóc sức khỏe, cũng như trong công việc. Bằng chứng này phá vỡ niềm tin về tính hữu ích của việc thức lâu nhiều giờ với giấc ngủ ngắn trong việc hoàn thành các mục tiêu của mỗi lĩnh vực nêu trên một cách hiệu quả, an toàn, có ích và đúng đắn. Phần kết của cuốn sách với niềm hy vọng lạc quan chân thành, tôi trình bày một lộ trình của những ý tưởng có thể kết nối lại nhân loại với giấc ngủ, điều vốn vẫn còn khá thiếu - một tầm nhìn mới về giấc ngủ trong thế kỉ XXI. Song tôi cũng lưu ý bạn không cần đọc cuốn sách theo đúng Cốt truyện diễn tiến qua cả bốn phần này. Với hầu hết các phần trong cuốn sách này, bạn hoàn toàn có thể đọc riêng lẻ từng chương một và không theo thứ tự, mà không sợ rằng không hiểu hết ý nghĩa của mỗi phần đó. Do đó, theo tôi, việc bạn đọc cả cuốn sách hay chỉ từng phần, kiểu tùy chọn hay theo thứ tự, tất cả đều nên dựa theo sở thích cá nhân của riêng bạn. Cuối cùng, tôi sẵn sàng chấp nhận sự chối bỏ. Nếu như bạn cảm thấy buồn ngủ và ngủ thiếp đi trong khi đọc sách, không như hầu hết các tác giả, tôi sẽ không thấy chán nản. Quả thật, dựa trên chủ đề và nội dung của cuốn sách này, tôi đang tích cực khuyến khích kiểu hành vi đó từ phía bạn. Dựa theo những gì tôi biết về mối liên hệ giữa giấc ngủ và trí nhớ, đó là hình thái “tâng bốc” tuyệt vời nhất để tôi biết rằng bạn, độc giả của cuốn sách, không thể chống lại sự thôi thúc nhằm củng cố và theo đó ghi nhớ những gì tôi đang nói với bạn bằng cách ngủ thiếp đi trong khi đọc sách. Vì vậy, xin mời bạn cứ tự nhiên ngủ hay thức thuận theo trạng thái tỉnh táo của bạn trong suốt quá trình đọc cả cuốn sách này. Tôi hoàn toàn không hề thấy mếch lòng. Trái lại, tôi còn rất vui mừng nữa là đằng khác. CHƯƠNG 2 CAFFEINE, JET LAG VÀ MELATONIN Việc mất và đạt được kiểm soát nhịp giấc ngủ của bạn Làm sao cơ thể bạn biết được lúc nào là thời gian để ngủ? Tại sao bạn lại bị mệt mỏi sau một chuyến bay dài tới một múi giờ khác? Bạn vượt qua sự mệt mỏi này như thế nào? Tại sao sự thích nghi khí hậu đó lại khiến cho bạn mệt mỏi hơn khi trở về nhà? Tại sao một số người lại sử dụng melatonin để đối chọi với những vấn đề này? Tại sao (và bằng cách nào) một tách cà phê giúp cho bạn tỉnh táo? Có lẽ quan trọng nhất là làm sao bạn biết được liệu bạn có ngủ đủ giấc hay không? Có hai yếu tố chính xác định được khi nào bạn muốn ngủ và khi nào bạn muốn thức. Khi bạn đọc những từ này, cả hai yếu tố đó đều đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến tâm trí và cơ thể bạn. Yếu tố đầu tiên là tín hiệu phát ra từ chiếc đồng hồ 24 tiếng nội tại vốn nằm sâu trong bộ não của bạn. Chiếc đồng hồ này tạo ra nhịp ngày-đêm theo chu kỳ làm bạn cảm thấy mệt mỏi hoặc tỉnh táo tại những thời điểm chuẩn mực tương ứng vào đêm và ngày. Yếu tố thứ hai là một hóa chất tích tụ bên trong bộ não của bạn và tạo ra “áp lực ngủ”. Bạn càng thức lâu thì áp lực ngủ về mặt hóa học tích tụ càng nhiều và do đó, bạn càng cảm thấy buồn ngủ hơn. Chính sự cân bằng giữa hai yếu tố này “sai khiến” bạn tỉnh táo và tập trung như thế nào vào ban ngày, lúc bạn thấy mệt mỏi và sẵn sàng đi ngủ vào ban đêm, cùng một phần nào đó khiến bạn ngủ ngon giấc ra sao. ĐÃ CÓ NHỊP SINH HỌC? Tâm điểm đối với phần lớn các câu hỏi trong đoạn mở đầu chính là ảnh hưởng mang tính kiên định mạnh mẽ theo nhịp 24 tiếng của bạn, còn được biết đến như nhịp sinh học của bạn. Mỗi người tạo ra một nhịp sinh học (circadian rhythm với circa có nghĩa là “xung quanh” và dian, phái sinh từ diam có nghĩa là “ngày”). Quả thật, mọi sinh vật sống trên hành tinh với tuổi thọ dài hơn vài ngày sẽ tạo ra chu kì tự nhiên này. Chiếc đồng hồ 24 tiếng nội tại trong bộ não của bạn sẽ truyền tín hiệu nhịp sinh học hằng ngày của nó đến mọi vùng khác của bộ não và mọi cơ quan trong cơ thể bạn. Nhịp 24 tiếng của bạn giúp xác định khi nào bạn muốn thức và khi nào bạn muốn ngủ. Nhưng nó cũng điều khiển cả những mẫu nhịp khác. Những mẫu nhịp này bao gồm các sở thích nhất thời về ăn uống, tâm trạng và cảm xúc, lượng nước tiểu bài tiết ra5, thân nhiệt trung tâm, tỉ lệ trao đổi chất và sự giải phóng nhiều hoóc-môn (nội tiết tố) của bạn. Không phải ngẫu nhiên mà khả năng phá vỡ kỉ lục Olympic có liên hệ rõ ràng với thời gian trong ngày, đạt mức cao nhất tại đỉnh tự nhiên của nhịp sinh học con người vào đầu giờ chiều. Thậm chí, thời điểm sinh ra và chết đi cũng biểu thị được nhịp sinh học do những thay đổi đáng kể trong các quá trình trao đổi chất, tim mạch, nhiệt độ và nội tiết tố phụ thuộc vào sự sống mà chiếc máy điều nhịp này điều khiển. Khá lâu, trước khi chúng ta khám phá ra chiếc máy điều nhịp sinh học này, một thí nghiệm tài tình đã thực hiện một điều hoàn toàn khác thường: dùng được thời gian - ít nhất, cho một loại thực vật. Đó là năm 1792, khi nhà địa vật lý người Pháp Jean-Jacques d'Ortous de Mairan khám phá ra bằng chứng đầu tiên cho thấy thực vật tạo ra thời gian nội tại của chúng. De Mairan khi đó đang nghiên cứu sự chuyển động lá cây của một loài biểu lộ tính hướng dương: là đặc tính ở thực vật khi lá hoặc hoa của cây dõi theo đường di chuyển vòng cung của mặt trời trên bầu trời vào ban ngày. Cụ thể, loài cây đã kích thích trí tò mò của de Mairan chính là cây Trinh nữ6. Lá của loài cây này không chỉ di chuyển theo đường di chuyển vòng cung ban ngày của mặt trời, mà vào ban đêm, chúng còn cụp xuống, hầu hết như thể chúng đã héo tàn. Rồi, vào bình minh ngày hôm sau, những chiếc lá lại xòe ra như một chiếc ô, tươi tắn hơn bao giờ hết. Hoạt động này lặp lại vào mỗi buổi sáng và mỗi buổi tối của những chiếc lá nhỏ đó đã khiến cho nhà sinh học tiến hóa nổi tiếng Charles Darwin gọi chúng là “những chiếc lá ngủ”. Trước thí nghiệm của de Mairan, nhiều người tin rằng hoạt động xòe và cụp lá của loại cây này chỉ được xác định tương ứng theo thời gian mặt trời mọc và lặn. Đó là một giả định hợp lý: ánh sáng ban ngày (ngay cả vào những ngày nhiều mây) đã làm cho những chiếc lá xòe rộng, trong khi bóng tối hoàn toàn khiến cho những chiếc lá khép lại, ngưng hoạt động và rũ xuống. Song chính de Mairan đã đập tan giả định đó. Trước tiên, ông lấy một cái cây và đặt vào trong một không gian mở, nơi cây tiếp xúc được với các dấu hiệu về ánh sáng và bóng tối gắn liền theo ngày và đêm. Đúng như ông mong đợi, những chiếc lá đã xòe rộng trong ánh sáng ban ngày và cụp lại theo bóng tối ban đêm. Sau đó là bước ngoặt thiên tài. De Mairan đặt cây đó vào một chiếc hộp kín trong khoảng thời gian 24 tiếng tiếp theo, để nó hoàn toàn chìm vào bóng tối cả ngày lẫn đêm. Suốt 24 tiếng chỉ toàn tối đen này, ông thỉnh thoảng ghé nhìn cái cây trong bóng tối được kiểm soát, quan sát tình trạng của lá. Mặc dù bị tách khỏi ảnh hưởng của ánh sáng ban ngày, cây vẫn hoạt động như thể đang được tắm trong ánh sáng mặt trời; lá cây vẫn xòe rộng đầy kiêu hãnh. Rồi cái cây đã cụp những chiếc lá của nó lại như thể được báo hiệu vào cuối ngày, thậm chí khi không có dấu hiệu hoạt động của mặt trời, và lá cây cứ rũ xuống thế suốt cả đêm. Đó là một khám phá mang tính cách mạng: de Mairan đã chỉ ra rằng, một sinh vật sống duy trì thời gian riêng của mình và trên thực tế, không lệ thuộc vào các “mệnh lệnh” theo nhịp của mặt trời. Có một chỗ nào đó bên trong cái cây là một máy phát nhịp 24 tiếng có thể theo dõi thời gian mà không cần bất kỳ dấu hiệu nào từ thế giới bên ngoài, chẳng hạn như ánh sáng ban ngày. Cây cối không chỉ có nhịp sinh học, nó còn có nhịp “nội sinh” hoặc tự tạo. Nhịp này gần giống với nhịp đập riêng của trái tim bạn. Còn sự khác biệt đơn giản chính là nhịp theo máy điều nhịp của tim bạn nhanh hơn nhiều, thường đập ít nhất mỗi giây một lần, thay vì nhịp đập 24 tiếng một lần như đồng hồ sinh học. Và 200 năm sau đó, ngạc nhiên sao khi chứng minh được rằng con người chúng ta cũng có một nhịp sinh học tương tự, được tạo ra từ bên trong. Tuy nhiên, thí nghiệm này đã bổ sung cho sự hiểu biết của chúng ta một bất ngờ về việc duy trì thời gian bên trong. Năm 1938, Giáo sư Nathaniel Kleitman của Đại học Chicago, cùng với trợ lý nghiên cứu của mình là Bruce Richardson, đã thực hiện một nghiên cứu khoa học cấp tiến hơn nữa khi đòi hỏi kiểu cống hiến vốn được cho là không phù hợp hoặc không so sánh được ở thời điểm đó. Kleitman và Richardson đã tự tham gia vào thí nghiệm của họ. Mang theo thức ăn và nước uống dành cho 6 tuần cùng một cặp giường bệnh cao, đã dỡ hết các thiết bị đi kèm, họ thực hiện chuyến đi vào trong hang động Mammoth ở Kentucky, một trong những hang động sâu nhất hành tinh - trên thực tế, hang động này sâu tới mức ánh sáng mặt trời không thâm nhập tới được điểm tận cùng của nó. Chính từ bóng tối này mà Kleitman và Richardson đã làm sáng tỏ một phát hiện khoa học đáng chú ý, định rõ ra nhịp sinh học của chúng ta là khoảng một ngày, mà không phải đúng một ngày. Ngoài thực phẩm và nước uống, hai nhà khoa học này còn mang theo một loạt thiết bị đo để đánh giá thân nhiệt, cũng như nhịp thức và ngủ của họ. Khu vực đo đạc này đã hình thành điểm mấu chốt trong không gian sống của họ, được gắn kèm bên cạnh giường của họ. Mỗi chân giường cao được đặt trong một xô nước, giống kiểu lâu đài có hào nước bao quanh, để ngăn cản vô số sinh vật nhỏ (và không quá nhỏ) ẩn nấp sâu trong hang động Mammoth leo lên giường của họ. Câu hỏi thực nghiệm mà Kleitman và Richardson đặt ra thật đơn giản: Khi bị tách khỏi chu kỳ hằng ngày về ánh sáng và bóng tối, liệu nhịp sinh học về giấc ngủ và tỉnh giấc, cùng với thân nhiệt của họ có trở nên hoàn toàn thất thường, hay họ sẽ giống như những cá thể ở thế giới bên ngoài được tiếp xúc với nhịp ánh sáng ban ngày? Tổng cộng, họ đã trải qua 32 ngày trong bóng tối hoàn toàn. Cả quãng thời gian đó đã khiến họ không chỉ để mấy kiểu râu ấn tượng, mà còn có hai khám phá mang tính đột phá. Khám phá thứ nhất chính là con người, giống như những cây trinh nữ của de Mairan, đã tạo ra nhịp sinh học nội sinh của riêng mình khi thực sự không có ánh sáng mặt trời bên ngoài. Có nghĩa rằng, không ai trong Kleitman hay Richardson rơi vào những bộc phát thức và ngủ ngẫu nhiên, mà thay vào đó thể hiện một mẫu lặp lại có thể đoán trước với sự tỉnh táo kéo dài (khoảng 15 tiếng), kết hợp với những giấc ngủ dài khoảng 9 tiếng. Khám phá mang kết quả bất ngờ thứ hai - và sâu sắc hơn là chu kỳ thức và ngủ lặp lại một cách đáng tin cậy của họ thực sự không chính xác là 24 tiếng, mà nhất quán và chắc chắn dài hơn 24 tiếng. Ở độ tuổi 20, Richardson đã phát huy khả năng chu kỳ thức-ngủ trong khoảng 26 - 28 tiếng. Còn với tuổi 40, Kleitman có chu kỳ thức-ngủ ngắn hơn một chút, nhưng vẫn dài hơn 24 tiếng. Do đó, khi không chịu tác động của ánh sáng ban ngày bên ngoài, một “ngày được tạo ra từ bên trong của mỗi nhà khoa học này không còn chính xác là 24 tiếng, mà dài hơn một chút. Giống như một chiếc đồng hồ đeo tay không chính xác có thời gian chạy lâu, với mỗi ngày (thực) trôi qua ở thế giới bên ngoài, Kleitman và Richardson bắt đầu cộng thêm thời gian dựa trên phép đo thời gian được tạo ra từ bên trong, dài hơn của họ. Vì nhịp sinh học bẩm sinh của chúng ta không phải chính xác là 24 tiếng, cho nên cần có một thuật ngữ (khoa học) mới tương đương nhịp sinh học - tức là, một khoảng xấp xỉ, hoặc gần với độ dài của một ngày mà không chính xác đúng một ngày7. Trong hơn 10 năm kể từ sau thí nghiệm có ảnh hưởng sâu xa của Kleitman và Richardson, chúng ta đã xác định được thời gian trung bình của đồng hồ sinh học nội sinh của một người trưởng thành chạy khoảng 24 tiếng và 15 phút. Tuy không cách quá xa vòng quay 24 tiếng của Trái đất, nhưng không phải là thời điểm chính xác mà bất kì người thợ làm đồng hồ Thụy Sĩ có tự trọng nào chịu chấp nhận. May mắn là hầu hết chúng ta không sống trong hang động Mammoth, hoặc trong bóng tối triền miên như vậy. Thay vào đó, chúng ta đều đặn trải nghiệm ánh sáng mặt trời, thứ giúp chiếc đồng hồ sinh học nội tại chạy quá giờ, không chính xác của chúng ta điều nhịp chuẩn hơn. Ánh sáng mặt trời hoạt động giống như ngón tay cái cùng một ngón tay nữa thao tác trên mặt chiếc đồng hồ đeo tay không chính xác khi cẩn thận vặn lại chiếc đồng hồ nội sinh không chính xác của chúng ta mỗi lần và hằng ngày, “lên dây cót” cho chúng ta trở lại chính xác, mà không phải là khoảng, 24 tiếng.8 Và cũng không phải ngẫu nhiên mà bộ não sử dụng ánh sáng ban ngày cho mục đích vặn lại “đồng hồ sinh học” này. Ánh sáng ban ngày là tín hiệu lặp lại đáng tin cậy nhất mà chúng ta có trong môi trường sống của mình. Kể từ khi tồn tại hành tinh Trái đất, cùng mỗi ngày trôi qua không ngơi nghỉ, mặt trời luôn luôn mọc vào buổi sáng và lặn vào buổi tối. Quả thật, lý do khiến cho hầu hết mọi loài có khả năng sử dụng nhịp sinh học của mình chính là để đồng bộ bản thân chúng cùng với các hoạt động, cả bên trong (ví dụ như nhiệt độ) lẫn bên ngoài (chẳng hạn như ăn uống), theo cơ chế tự xoay quanh trục của hành tinh Trái đất mang tính quỹ đạo hằng ngày, phù hợp với các giai đoạn xuất hiện đều đặn của ánh sáng mặt trời mọc) và bóng tối (mặt trời lặn). Song ánh sáng ban ngày không phải là tín hiệu duy nhất mà bộ não có thể hiểu được đối với mục đích vặn lại đồng hồ sinh học, mặc dù khi xuất hiện đó là tín hiệu chính và ưu tiên. Cho nên, bộ não cũng có thể sử dụng các tín hiệu bên ngoài khác, chẳng hạn như thức ăn, tập thể dục, những thay đổi nhiệt độ bất thường và ngay cả sự tương tác xã hội thường xuyên theo thời gian, miễn sao chúng chắc chắn lặp lại. Tất cả những sự kiện này đều có khả năng vặn lại đồng hồ sinh học, cho phép nó điểm đúng dấu hiệu 24 tiếng chính xác. Đây cũng chính là lý do giúp cho những người bị mắc các hình thái mù lòa nào đó không hoàn toàn mất đi nhịp sinh học của họ. Mặc dù không nhận được tín hiệu ánh sáng vì bị mù lòa, song các hiện tượng khác hoạt động như những chiếc nút vặn lại (đồng hồ sinh học) của họ. Bất kỳ tín hiệu nào mà bộ não sử dụng cho mục đích vặn lại đồng hồ (sinh học) đều được gọi là “zeitgeber”, gốc tiếng Đức có nghĩa là “người tặng thời gian” hoặc “máy làm đồng bộ”. Do đó, trong khi ánh sáng là đáng tin cậy nhất nên nó trở thành zeitgeber chính, thì có nhiều yếu tố có thể được sử dụng phụ thêm cùng với ánh sáng ban ngày, hoặc trong trường hợp hoàn toàn không có thứ ánh sáng này. Đồng hồ sinh học 24 tiếng đặt ở giữa bộ não của bạn được gọi là nhân trên chéo (suprachiasmatic nucleus, đọc là soo-pra-kaias-MAT-ik). Giống như phần lớn ngôn ngữ giải phẫu, tên gọi này tuy không dễ phát âm song mang tính cung cấp thông tin dẫn hướng: supra có nghĩa là bên trên, còn chiasm mang nghĩa là giao điểm. Giao điểm này chính là nơi giao nhau của các dây thần kinh thị giác xuất phát từ hai nhãn cầu của bạn. Những dây thần kinh đó gặp nhau ở giữa bộ não của bạn và sau đó dịch chuyển qua các bên một cách hiệu quả. Nhân trên chéo nằm ngay bên trên giao điểm này vì một lý do tốt đẹp: “lấy mẫu” tín hiệu ánh sáng được gửi từ mỗi mắt dọc theo các dây thần kinh thị giác khi chúng tiến ra phía sau não để xử lý hình ảnh. Nhân trên chéo sử dụng thông tin ánh sáng đáng tin cậy này để vặn lại sự không chính xác về thời gian vốn có của bộ não theo một chu kì 24 tiếng chính xác tuyệt đối, không cho xảy ra bất kỳ sự sai lệch nào. Khi tôi nói với bạn rằng nhân trên chéo được cấu thành từ 20.000 tế bào não, hoặc tế bào thần kinh, bạn có thể cho rằng số lượng tế bào này rất lớn, chiếm phần lớn không gian hộp sọ của bạn, nhưng thực ra đó là một con số rất nhỏ. Bộ não được cấu thành từ khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh, làm cho nhân trên chéo trở nên rất nhỏ trong hệ thống sắp xếp tương quan của bộ não. Song bất chấp vóc dáng khiêm tốn của mình, ảnh hưởng của nhân trên chéo đối với phần còn lại của bộ não và cơ thể giữ vai trò quan trọng không dễ thay thế. Chiếc đồng hồ tí hon này chính là vị nhạc trưởng đầy quyền hành đối với bản giao hưởng nhịp sinh học cuộc sống - của bạn và của mọi loài sống khác. Nhân trên chéo điều khiển hẳn một mảng lớn các hành vi, bao gồm cả trọng tâm của chúng ta trong chương này: bạn muốn được ngủ và thức dậy vào lúc nào. Đối với các loài hoạt động ban ngày, chẳng hạn như con người hoạt động suốt cả ngày, nhịp sinh học kích hoạt nhiều cơ chế của bộ não và cơ thể bên trong bộ não và cơ thể vốn được thiết lập để giữ cho bạn tỉnh táo và linh hoạt suốt thời gian ban ngày. Vào ban đêm, những quá trình này được giảm bớt, giúp tránh khỏi sự ảnh hưởng gây tỉnh táo đó. Hình 1 thể hiện một ví dụ như vậy về một nhịp sinh học - thân nhiệt của bạn. Thân nhiệt đại diện cho thân nhiệt trung tâm trung bình (đo được chính xác ở trực tràng) của một nhóm người trưởng thành. Nhìn hình 1 ta thấy bắt đầu từ “12 giờ trưa” ở rìa bên trái, thân nhiệt dần tăng lên, đạt đỉnh vào cuối buổi chiều. Đường cong sau đó thay đổi. Nhiệt độ bắt đầu giảm trở lại, xuống thấp hơn cả điểm xuất phát giữa ngày khi giờ ngủ đến gần. Nhịp sinh học mỗi ngày của bạn tổ chức giảm thân nhiệt trung tâm khi bạn gần đến giờ ngủ đặc trưng (Hình 1), đạt tới nhiệt độ thấp nhất, hoặc thấp điểm, khoảng 2 tiếng sau khi bắt đầu ngủ. Tuy nhiên, nhịp nhiệt độ này không phụ thuộc vào việc bạn có thực sự ngủ hay không. Nếu tôi khiến cho bạn tỉnh táo cả đêm, thân nhiệt trung tâm của bạn vẫn sẽ cho thấy cùng một đường biểu đồ (như trên). Mặc dù nhiệt độ giảm giúp bạn bắt đầu chìm vào giấc ngủ, song bản thân sự thay đổi nhiệt độ sẽ tăng hay giảm trong khoảng thời gian 24 tiếng không liên quan tới việc bạn thức hay ngủ. Và đây chính là biểu hiện kinh điển của nhịp sinh học được lập trình sẵn sẽ lặp lại mãi mà không sai lệch, giống như một máy đếm nhịp. Nhiệt độ chỉ là một trong rất nhiều nhịp theo 24 tiếng mà nhân trên chéo chi phối. Còn sự tỉnh táo và giấc ngủ lại là một kiểu khác. Theo đó, sự tỉnh táo và giấc ngủ chịu sự kiểm soát của nhịp sinh học, mà không phải ngược lại. Điều này có nghĩa rằng, nhịp sinh học của bạn sẽ dịch chuyển lên xuống theo (chu trình) mỗi 24 tiếng bất kể bạn có ngủ hay không. Và như vậy, khi bạn ngủ thì nhịp sinh học của bạn vẫn giữ vững sự dịch chuyển bình thường vốn có của nó, không hề thay đổi. Nhưng giờ hãy quan sát những cá thể khác nhau, bạn sẽ nhận thấy không phải thời gian sinh học của mọi người đều giống nhau. NHỊP SINH HỌC CỦA TÔI KHÁC NHỊP SINH HỌC CỦA BẠN Mặc dù mỗi con người đều hiển thị một đường biểu đồ nhịp sinh học 24 tiếng rõ ràng như nhau, nhưng các điểm định và điểm đáy tương ứng ở biểu đồ của từng người lại rất khác nhau. Đối với một số người, đỉnh của sự tỉnh táo đến sớm vào ban ngày và cơn buồn ngủ của họ đến sớm vào ban đêm. Đây là “kiểu (người ưa) buổi sáng và chiếm khoảng 40% dân số. Những người thuộc nhóm này thích thức dậy vào đúng hoặc quanh thời điểm xuất hiện bình minh, cảm thấy vui vẻ khi làm như vậy và giải quyết được mọi việc thật tối ưu vào thời gian này trong ngày. Những người khác là “kiểu người ưa) buổi tối” và chiếm khoảng 30% dân số. Đây là những người “bẩm sinh” thích ngủ muộn rồi thức dậy muộn vào buổi sáng, hoặc thậm chí vào buổi chiều hôm sau. Và 30% những người còn lại ở giữa hai kiểu buổi sáng và buổi tối này, song hơi thiên về buổi tối, như tôi chẳng hạn. Thông thường, bạn có thể biết những người thuộc hai kiểu sáng và tối này qua cách gọi dân dã tương ứng là “chiền chiến sớm” và “cú đêm”. Không giống như chiền chiện sớm, cú đêm thường không có khả năng ngủ sớm vào ban đêm, cho dù CỐ gắng thế nào đi nữa thì loài cú cũng chỉ có thể chìm dần vào giấc ngủ trong lúc sáng sớm. Lẽ dĩ nhiên, vì không lăn ra ngủ được trước đêm muộn nên loài cú chắc chắn không thích thức dậy sớm. Một trong những nguyên nhân khiến loài cú không thể hoạt động tốt vào thời điểm (buổi sáng) này chính là cho dù đang “thức”, bộ não của chúng vẫn ở trạng thái như đang ngủ hơn trong suốt cả sáng sớm. Điều này đặc biệt đúng với vùng vỏ não trước trán, nằm ngay bên trên mắt và có thể được xem như trụ sở chính của bộ não. Vùng vỏ não trước trán điều khiển suy nghĩ mức cao và lập luận logic, giúp kiểm soát cảm xúc của chúng ta. Khi cú đêm bị buộc phải thức dậy quá sớm, vỏ não trước trán của loài cú vẫn còn ở trạng thái vô hiệu, “ngoại tuyến” (ngưng kết nối). Giống như một động cơ nguội lạnh cần khoảng thời gian khởi động đáng kể trước khi động cơ nóng tới nhiệt độ cho phép nó hoạt động vào sáng sớm, nếu không nó sẽ không hoạt động hiệu quả. Tính “cú đêm” hay “chiền chiện sớm” ở một người trưởng thành, được biết dưới thuật ngữ chuyên môn là chronotype (loạn thời sinh học - tức thời điểm cơ thể đạt đỉnh cao về thể chất lẫn tinh thần) của mỗi người, chắc chắn tuân theo di truyền. Nếu bạn là người thuộc kiểu cú đêm, có khả năng một (hoặc cả hai) người trong bố mẹ bạn là cú đêm. Tiếc là xã hội đối xử với các cú đêm khá bất công trên hai phương diện. Thứ nhất, những người này thường bị gắn mác lười biếng, dựa trên “tập quán” dậy muộn hơn trong ngày của loài cú đêm, do thực tế họ không ngủ được trước sáng sớm. Những người khác (thường thuộc kiểu “chiền chiện sớm”) sẽ chỉ trích các cú đêm trên giả định sai lầm rằng sở thích dậy muộn như vậy là một sự lựa chọn và nếu họ không quá cẩu thả (trong thói quen), họ có thể dễ dàng thức dậy sớm. Tuy nhiên, thức khuya ngủ muộn không phải là sự lựa chọn của những người theo kiểu cú đêm. Thực chất, những cú đêm bị ràng buộc với một lịch hoạt động bị cấu trúc sẵn có của ADN gây cản trở. Như vậy đây không phải là lỗi có ý thức, mà là số phận theo di truyền của các cú đêm. Thứ hai chính là phạm vi hoạt động bất công, vốn trở nên thâm căn cố để trong việc sắp xếp lịch làm việc của xã hội, chủ yếu theo khuynh hướng thiên về những thời điểm bắt đầu sớm điều (mang đến sự) trừng phạt với loài cú đêm và ưu ái cho loài chiền chiện sớm. Mặc dù tình hình có đang được cải thiện nhưng lịch làm việc thông thường vẫn buộc các cú đêm tuân theo một nhịp thức-ngủ bất thường. Do đó, vào buổi sáng, hiệu suất công việc của các cú đêm nói chung là ít hiệu quả hơn, đồng thời họ cũng không có mấy cơ hội bộc lộ hết khả năng về hiệu suất (công việc) thực sự của mình vào cuối buổi chiều và chập tối vì giờ làm việc thông thường đã kết thúc trước đó. Nhưng điều không may nhất chính là các cú đêm bị mất ngủ kinh niên nhiều hơn do phải thức dậy đồng thời với chiền chiện sớm trong khi mãi tới đêm khuya họ mới có thể ngủ được. Vì sự thay đổi tập quán buộc phải thức khuya dậy sớm đã khiến cho những người thuộc kiểu cú đêm dễ mắc bệnh nhiều hơn do tình trạng thiếu ngủ gây ra, điển hình như tỉ lệ trầm cảm, lo âu, tiểu đường, ung thư, đau tim và đột quỵ (ở họ thường) cao hơn. Liên quan tới vấn đề này, cần thiết có một sự thay đổi về mặt xã hội để đưa ra những sắp xếp hợp lý vốn không khác mấy với những gì chúng ta thực hiện và các khác biệt được định rõ về mặt thể chất ở người khác (ví dụ như những người khiếm thị). Chúng ta cần có những lịch làm việc linh hoạt hơn để thích ứng tốt hơn cho tất cả các chronotype, thay vì chỉ một lịch làm việc theo đúng thái cực riêng của nó. Bạn có lẽ sẽ thắc mắc tại sao Mẹ Thiên nhiên “lập trình” tính biến thiên này ở khắp mọi người. Là một loài có tính xã hội, có phải chúng ta đều không nên được đồng bộ và theo đó, thức dậy cùng một lúc để thúc đẩy những tương tác giữa con người với nhau trở nên tối đa? Có lẽ không nên như vậy. Như chúng ta sẽ khám phá ở phần sau của cuốn sách, con người được tiến hóa phù hợp để ngủ cùng với gia đình hoặc thậm chí với cả các bộ lạc, mà không phải chỉ để ngủ một mình hay với bạn đời. Việc hiểu đúng bối cảnh tiến hóa này giúp chúng ta có thể hiểu được những lợi ích của sự biến thiên được lập trình di truyền trong các sở thích về thời gian ngủ/thức. Những người thuộc kiểu cú đêm thường không ngủ trước 1 - 2 giờ sáng và không thức dậy trước 9 - 10 giờ sáng cùng ngày. Mặt khác, những người thuộc kiểu chiền chiện sớm hay ngủ vào 9 giờ tối hôm trước và thức dậy lúc 5 giờ sáng hôm sau. Do đó, khoảng thời gian khiến cả nhóm người dễ bị tấn công tập thể (khi mọi người đều ngủ) là 4 tiếng thay vì 8 tiếng, dù cho mỗi người đều được ngủ 8 tiếng như nhau, giúp tăng khả năng sống sót lên 50%. Mẹ Thiên nhiên sẽ không bao giờ bỏ qua một đặc điểm sinh học nào - ở đây chính là tính biến thiên hữu ích về thời gian ngủ và thức của các cá thể trong một bộ lạc - mà có thể tăng cường sự an toàn sống sót và theo đó là sự thích nghi của loài theo ý nghĩa này. Quả thật, Mẹ Thiên nhiên đã không bỏ qua điều đó. . MELATONIN Nhân trên chéo truyền tín hiệu của ngày và đêm lặp lại của nó đến bộ não và cơ thể của bạn bằng cách sử dụng người đưa tin lưu thông gọi là melatonin. Melatonin cũng có những cái tên khác nữa, như: “hoóc-môn của đêm” hay “hoóc-môn ma cà rồng”. Sở dĩ melatonin có thêm những tên gọi đó không phải vì hoóc-môn này gây hại, mà đơn giản vì hoóc-môn này được giải phóng vào ban đêm. Được chỉ dẫn bởi nhân trên chéo, sự gia tăng melatonin bắt đầu ngay sau hoàng hôn, được giải phóng vào trong dòng máu (đang lưu thông khắp cơ thể) từ tuyến tùng, khu vực nằm sâu phía sau bộ não của bạn. Melatonin hoạt động như một chiếc loa công suất lớn, vang lên một thông điệp rõ ràng đến bộ não và cơ thể: “Trời tối, trời tối!”. Còn chúng ta được nhận lệnh triệu tập của đêm ngay thời điểm đó và kèm theo mệnh lệnh sinh học về thời gian bắt đầu giấc ngủ.9 Bằng cách này, melatonin giúp điều chỉnh thời gian khi giấc ngủ xảy ra nhờ việc báo hiệu đêm một cách có hệ thống trong khắp cơ thể. Nhưng melatonin không ảnh hưởng mấy đến sự sinh ra bản thân giấc ngủ: một giả định sai lầm mà nhiều người mắc phải. Để làm rõ sự khác biệt này, chúng ta hãy hình dung giấc ngủ như cuộc thi chạy cự ly 100 mét ở Olympic. Melatonin chính là giọng nói của hiệu lệnh viên bấm giờ khi hô: “Vận động viên, vào vị trí” và sau đó nổ súng để bắt đầu cuộc đua. Hiệu lệnh viên bấm giờ đó (melatonin) chi phối thời gian khi nào cuộc đua (giấc ngủ) bắt đầu mà không hề tham gia vào cuộc đua. Theo sự tương tự này, bản thân các vận động viên chạy nước rút là những vùng não và các quá trình khác tích cực sinh ra giấc ngủ. Melatonin “dồn” các vùng sinh ra giấc ngủ này của bộ não đến vạch xuất phát của giờ ngủ và đơn giản đưa ra sự chỉ dẫn chính thức để bắt đầu giấc ngủ mà không hề tham gia vào chính cuộc đua giấc ngủ. Vì những lý do này, melatonin cho thấy bản thân nó không giữ vai trò trợ giúp giấc ngủ mạnh mẽ, ít ra không dành cho những người khỏe mạnh, không bị mệt mỏi vì lệch múi giờ (chút nữa chúng ta sẽ khám phá về sự mệt mỏi vì lệch múi giờ và cách làm cho melatonin có thể trở nên hữu ích). Song nếu có, vẫn có thể có ít melatonin trong thuốc ngủ. Điều đó nói lên rằng, không nên đánh giá thấp hiệu ứng giả dược gây ngủ đáng kể của melatonin: vì rốt cuộc, hiệu ứng giả dược là tác dụng đáng tin cậy nhất trong tất cả các tác dụng của thuốc lên cơ thể. Song quan trọng là chúng ta nên nhận thấy rõ thực tế hàm lượng melatonin không cần kê toa thường không được các cơ quan quản lý trên toàn thế giới quy định, chẳng hạn như Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA), trong khi những đánh giá khoa học về các loại thuốc không cần kê toa đã tìm ra nồng độ melatonin dao động từ dưới 83% tới trên 478% so với những gì được ghi trên nhãn sản phẩm10. Một khi giấc ngủ đang diễn ra, melatonin từ từ giảm nồng độ trong đêm và vào các giờ buổi sáng. Bình minh tới, khi ánh sáng mặt trời đi vào bộ não thông qua mắt (ngay cả khi xuyên qua mí mắt đang nhắm chặt), như một bàn đạp phanh tác dụng lên tuyến tùng, do đó làm ngưng quá trình giải phóng melatonin. Sự vắng mặt của việc lưu thông melatonin lúc này thông báo cho bộ não và cơ thể rằng đã đạt tới vạch kết thúc của giấc ngủ. Đây chính là thời gian báo hiệu cuộc đua giấc ngủ kết thúc và cho phép sự tỉnh táo hoạt động trở lại suốt cả ban ngày. Lúc này, con người chúng ta “được cung cấp năng lượng mặt trời”. Sau đó, khi ánh sáng ban ngày nhạt dần, cũng giống như khi bàn đạp phanh năng lượng mặt trời ngăn chặn melatonin, melatonin bắt đầu tăng lên, một giai đoạn đêm khác được báo hiệu và một cuộc đua) giấc ngủ khác lại được gọi đến vạch xuất phát. Bạn có thể thấy bản mô tả giải phóng melatonin đặc trưng hình 2. Quá trình giải phóng bắt đầu chỉ vài tiếng sau hoàng hôn. Và lượng melatonin tăng lên nhanh chóng, đạt đỉnh vào khoảng 4 giờ sáng. Sau đó, lượng melatonin bắt đầu giảm khi có ánh bình minh và giảm xuống mức không thể phát hiện được từ sáng sớm đến giữa buổi sáng. CÓ NHỊP SINH HỌC, SẼ KHÔNG DI CHUYỂN Sự ra đời của động cơ phản lực là một cuộc cách mạng vận chuyển số lượng lớn mọi thứ của con người trên khắp hành tinh. Tuy nhiên, chính cuộc cách mạng này đã gây ra một tai họa sinh học bất ngờ: đó là việc tăng tốc xuyên qua các múi giờ của máy bay phản lực nhanh hơn khả năng theo kịp hoặc thích nghi của đồng hồ nội tại 24 tiếng của con người, trở thành nguyên nhân của sự chậm trễ thời gian sinh học: jet lag (sự mệt mỏi lệch múi giờ). Kết quả là chúng ta cảm thấy mệt mỏi và buồn ngủ vào ban ngày ở một múi giờ cách xa (nơi chúng ta sống trước đó) vì đồng hồ nội tại của chúng ta vẫn nghĩ thời gian đ là ban đêm; song thực tế là nó chưa bắt kịp (sự thay đổi về múi giờ do di chuyển quá nhanh). Còn nếu điều đó chưa đủ tệ, thì vào ban đêm, chúng ta thường xuyên không thể bắt đầu hoà duy trì giấc ngủ vì đồng hồ nội tại của chúng ta tin rằng lúc này là ban ngày. Để tôi lấy ví dụ về jet lag cho bạn dễ hình dung. Đó chính là chuyến bay từ San Francisco về quê nhà nước Anh gần đây của tôi. Khoảng thời gian chính múi giờ giữa Luân Đôn với San Francisco là 8 tiếng. Khi tôi về tới nước Anh, mặc dù đồng hồ kỹ thuật số ở sân bay Heathrow, Luân Đôn lúc đó hiện là 9 giờ sáng, song đồng hồ sinh học nội tại của tôi lại đang ở một múi giờ khác hẳn - giờ California, tức 1 giờ sáng. Và tôi nên ngủ thật say. Vì vậy, thời gian ban ngày ở Luân Đôn lúc này buộc tôi phải “dựng dậy bộ não và cơ thể bị chậm thời gian của mình trong tình trạng đang ngủ sâu giấc. Mọi mặt sinh học của tôi đều đòi được ngủ; giấc ngủ mà hầu hết mọi người ở California đang được vỗ về vào lúc này. Tuy nhiên vẫn chưa tới lúc xảy ra điều tồi tệ nhất. Đến nửa đêm theo giờ Luân Đôn, tôi nằm trên giường, mệt mỏi và muốn ngủ nhưng dường như tôi không thể chìm vào giấc ngủ như hầu hết mọi người ở Luân Đôn. Mặc dù là nửa đêm ở Luân Đôn, song đồng hồ sinh học nội tại của tôi tin rằng đó là 4 giờ chiều ở California. Quãng giờ này tôi thường tỉnh táo, cho nên đêm rồi mà tôi vẫn cứ tỉnh táo dẫu đang nằm trên giường ở Luân Đôn. Phải khoảng 5 - 6 tiếng nữa giấc ngủ theo xu hướng tự nhiên của tôi mới tới... đúng thời điểm cả Luân Đôn bắt đầu thức dậy, còn tôi phải trình bày một bài giảng cộng đồng. Thật là một mớ hỗn độn. Và điều này chính là jet lag: trạng thái bạn cảm thấy mệt mỏi và buồn ngủ vào ban ngày ở múi giờ mới bởi vì đồng hồ cơ thể và các mặt sinh học liên quan của bạn vẫn “nghĩ” đó là ban đêm. Còn ban đêm, bạn thường xuyên không thể ngủ ngon vì nhịp sinh học của bạn vẫn tin đó là ban ngày. May sao, bộ não và cơ thể của tôi sẽ không ở mãi trong tình trạng lấp lửng chưa phù hợp này. Tôi sẽ thích nghi với thời gian Luân Đôn nhờ đường đi của các tín hiệu ánh sáng mặt trời tại nơi mới. Nhưng đó là một quá trình diễn ra chậm chạp. Đối với mỗi ngày bạn đang ở một múi giờ khác, nhân trên chéo của bạn chỉ có thể điều chỉnh lại khoảng 1 tiếng. Do đó, tôi mất khoảng 8 ngày để điều chỉnh (nhịp sinh học của mình) theo thời gian ở Luân Đôn sau khi đang sống tại San Francisco, vì sự chênh lệch múi giờ giữa Luân Đôn với San Francisco là 8 tiếng. Đáng tiếc là sau những nỗ lực kéo dài như vậy, nhờ đồng hồ 24 tiếng của nhân trên chéo của tôi“dựng dậy được chính bản thân tôi tỉnh táo và trở nên quen với thời gian ở Luân Đôn, thì cơ thể tôi phải đối mặt với tin tức gây thất vọng: Tôi phải bay về San Francisco sau 9 ngày. Và đồng hồ sinh học tội nghiệp của tôi đành phải trải qua tất cả sự nỗ lực lớn này một lần nữa theo chiều ngược lại! Bạn có thể nhận thấy cơ thể cảm thấy khó thích ứng với múi giờ mới hơn khi di chuyển về phía đông so với về phía tây. Có hai lý do cho điều này. Thứ nhất, hướng đông đòi hỏi bạn ngủ sớm hơn bình thường, là yêu cầu sinh học không dễ cho tâm trí biến ý chí thành hành động một cách đơn thuần. Trái lại, hướng tây đòi hỏi bạn ngủ muộn hơn, là hoàn cảnh dễ dàng hơn về mặt ý thức và thực tế. Thứ hai, bạn sẽ nhớ ra rằng khi loại bỏ bất kỳ ảnh hưởng nào từ thế giới bên ngoài, nhịp sinh học tự nhiên của chúng ta vốn dĩ dài hơn một ngày - khoảng 24 tiếng và 15 phút. Như vậy, có thể khiêm tốn nói rằng, bạn thấy thoải mái hơn khi một ngày được kéo dài ra so với việc bị rút ngắn lại. Khi bạn đi về phía tây - theo hướng đồng hồ nội tại vốn dĩ dài hơn của bạn - thì ngày đó đối với bạn dài hơn 24 tiếng và đó là lý do khiến bạn thấy dễ thích nghi hơn. Tuy nhiên khi bạn đi về phía đông, tức là một “ngày ngắn hơn 24 tiếng, bạn buộc phải chống lại khuynh hướng của nhịp nội sinh vốn dĩ dài của mình, là lý do khiến bạn thấy khó thích ứng hơn. Song dù có di chuyển về phía tây hay phía đông, thì jet lag vẫn gây ra trạng thái căng thẳng sinh lý giày vò ở bộ não và cả sự căng thẳng sinh học sâu sắc đối với các tế bào, cơ quan và hệ thống chính của cơ thể. Và chính những điều đó để lại hậu họa. Các nhà khoa học đã nghiên cứu các phi hành đoàn trên máy bay, những người thường xuyên bay các chặng dài và có ít cơ hội lại sức, cho thấy có hai kết quả đáng báo động. Thứ nhất, các bộ phận thuộc bộ não của họ - đặc biệt những bộ phận liên quan đến học tập và trí nhớ - đã bị thu hẹp về mặt vật lý, cho thấy sự phá hủy các tế bào não xảy ra do sự căng thẳng sinh học của việc di chuyển khác múi giờ. Thứ hai, trí nhớ ngắn hạn của họ bị suy giảm đáng kể. Họ quên nhiều hơn hẳn so với những người có cùng nền tảng và độ tuổi, những người không thường xuyên di chuyển qua các múi giờ. Các nghiên cứu khác về phi công, thành viên phi hành đoàn và nhân viên làm việc theo ca đã cho biết thêm những hậu quả đáng lo ngại, bao gồm tỷ lệ mắc ung thư và tiểu đường tuýp 2 cao hơn nhiều so với người dân - hoặc thậm chí những người mắc bệnh được kiểm soát cẩn thận mà không di chuyển nhiều. Dựa trên những tác động có hại này, bạn có thể hiểu rõ tại sao một số người gặp phải jet lag thường xuyên, bao gồm phi công hàng không và phi hành đoàn. Muốn hạn chế nỗi khổ sở đó, thông thường, họ chọn uống thuốc ngủ có chứa melatonin để giúp giải quyết vấn đề. Nhớ lại chuyến bay của tôi từ San Francisco tới Luân Đôn. Sau khi đến nơi ngày hôm đó, tôi đã thực sự rất khó ngủ và không tài nào ngủ say vào đêm đó. Điều này một phần là do melatonin không được giải phóng trong thời gian ban đêm của tôi ở Luân Đôn. Sự gia tăng melatonin của tôi vẫn còn cách nhiều giờ nữa, theo giờ California. Nhưng hãy tưởng tượng rằng tôi sẽ sử dụng một loại thuốc hợp pháp có chứa melatonin sau khi đến Luân Đôn. Và đây là cách thuốc phát huy tác dụng: khoảng 7 - 8 giờ tối theo giờ Luân Đôn, tôi sẽ uống một viên thuốc ngủ có chứa melatonin, kích hoạt sự gia tăng nhân tạo trong việc lưu thông melatonin để bắt chước sự tăng đột biến melatonin tự nhiên hiện đang xảy ra với hầu hết mọi người ở Luân Đôn. Kết quả là bộ não của tôi bị lừa cho tin rằng lúc đó là ban đêm và đi cùng với sự lừa gạt về mặt hóa học này chính là thời gian báo hiệu về giấc ngủ. Song đối với tôi, đây vẫn là cuộc vật lộn để sinh ra được bản thân giấc ngủ tại thời điểm bất thường này, nhờ vào tín hiệu thời gian làm tăng đáng kể khả năng xảy ra giấc ngủ trong hoàn cảnh bị jet lag này. ÁP LỰC NGỦ VÀ CAFFEINE Nhịp sinh học 24 tiếng của bạn là yếu tố đầu tiên trong hai yếu tố quyết định việc thức và ngủ. Yếu tố thứ hai là áp lực ngủ. Tại chính thời điểm này, một hóa chất được gọi là adenosine đang tích tụ trong bộ não của bạn và tiếp tục tăng nồng độ lên theo mỗi phút trôi qua khi bạn đang thức. Bạn càng thức lâu hơn, adenosine càng tích tụ nhiều hơn. Hãy nghĩ về adenosine như một chiếc áp kế hóa chất liên tục ghi nhận lương thời gian trôi qua kể từ khi bạn thức dậy vào sáng nay. Một trong những hậu quả của việc gia tăng adenosine ở bộ não chính là ham muốn ngủ tăng lên. Điều này được gọi là áp lực ngủ, đồng thời là yếu tố thứ hai sẽ quyết định khi nào bạn cảm thấy buồn ngủ và theo đó, bạn nên đi ngủ. Việc sử dụng hiệu ứng hành động kép thông minh, nồng độ adenosine tăng cao đồng thời giảm bớt “âm lượng” của các khu vực thúc đẩy sự tỉnh táo bên trong bộ não trong khi quay sang kêu gọi những vùng gây ngủ dẫn tới kết quả của áp lực ngủ về mặt hóa học là: khi nồng độ adenosine đạt đỉnh, sự thôi thúc không thể cưỡng lại về giấc ngủ sẽ nắm quyền kiểm soát11. Điều này xảy ra với hầu hết mọi người sau 12 - 16 tiếng tính từ khi họ thức dậy. Tuy nhiên, bạn có thể tắt tín hiệu giấc ngủ của adenosine một cách nhân tạo bằng việc sử dụng một hóa chất khiến bạn cảm thấy linh hoạt và tỉnh táo hơn: caffeine. Caffeine không phải là thực phẩm bổ sung, mà là chất kích thích thần kinh được sử dụng rộng rãi nhất (và bị lạm dụng trên thế giới. Đây là mặt hàng được giao dịch nhiều thứ hai trên hành tinh, sau dầu. Việc tiêu thụ caffeine chính là đại diện cho một trong những nghiên cứu thuốc kích thích không bị giám sát lâu đời và lớn nhất từng được thực hiện trên loài người, có lẽ đối thủ cạnh tranh duy nhất của nó là rượu và mọi chuyện vẫn tiếp diễn như vậy cho đến tận ngày nay. Caffeine hoạt động bằng cách thực sự đánh bại adenosine thành công vì quyền bám chốt tại những vị trí chào đón adenosine - hoặc các thụ thể - bên trong bộ não. Tuy nhiên, một khi chiếm được các thụ thể này, caffeine không kích thích chúng như adenosine, khiến bạn buồn ngủ. Thay vào đó, caffeine chặn lại và vô hiệu hóa các thụ thể một cách hiệu quả hoạt động như một tác nhân mặt nạ - giống như việc bạn dùng các ngón tay bịt lỗ tai lại để tránh phải nghe âm thanh bên ngoài. Bằng cách chiếm giữ và kiểm soát các thụ thể này, caffeine chặn lại tín hiệu buồn ngủ thường được truyền đến bộ não bằng adenosine. Nhờ đó, kết quả đạt được là: caffeine khiến bạn cảm thấy linh hoạt và tỉnh táo, bất chấp nồng độ adenosine cao đang cố quyến rũ bạn vào giấc ngủ. Mức độ lưu thông caffeine đạt đỉnh khoảng 30 phút sau khi bạn uống chất này vào cơ thể. Song vấn đề nằm ở chính tính bền bỉ của caffeine trong cả cơ thể bạn. Trong tác dụng của thuốc lên cơ thể, chúng ta sử dụng thuật ngữ “thời gian bán hủy” khi thảo luận về hiệu quả của thuốc. Điều này chỉ đơn giản đề cập đến khoảng thời gian cần thiết để cơ thể loại bỏ 50% nồng độ thuốc. Caffeine có thời gian bán hủy trung bình trong 5 - 7 tiếng. Giả sử bạn uống một tách cà phê sau bữa tối, lúc 7 rưỡi tối, thì có nghĩa là vào lúc 1 rưỡi sáng hôm sau, 50% lượng caffeine đó vẫn có thể hoạt động và lưu thông khắp mô não của bạn. Nói cách khác, vào lúc 1 rưỡi sáng hôm sau, bạn mới chỉ hoàn thành một nửa công việc "tẩy rửa” bộ não của bạn khỏi chỗ caffeine mà bạn đã uống sau bữa tối hôm trước. Song mức 50% đó cũng không có gì tốt đẹp cả. Vì qua một đêm, một nửa lượng caffeine bạn đã uống từ tối hôm trước vẫn còn tác dụng rất mạnh mẽ và cần hoạt động đào thải nhiều hơn để caffeine biến mất hoàn toàn. Do đó, bạn sẽ không dễ dàng ngủ ngay được hoặc có giấc ngủ êm ái suốt đêm khi bộ não của bạn không ngừng cuộc chiến chống lại ảnh hưởng đối lập của caffeine. Hầu hết mọi người không nhận ra phải mất bao lâu để vượt qua một lượng caffeine bình thường và do đó, không sao tạo ra mối liên hệ giữa việc chúng ta thức dậy sau một đêm khó ngủ với tách cà phê chúng ta đã uống 10 tiếng trước đó cùng bữa tối. Caffeine - chất không chỉ phổ biến trong cà phê, một số loại trà và nhiều thức uống năng lượng, mà còn trong cả những thực phẩm như sô-cô la đen và kem, cũng như các loại thuốc giảm cân và giảm đau - là một trong những thủ phạm phổ biến nhất làm cho mọi người tỉnh ngủ và khó ngủ ngon nổi sau đó, vốn hay bị đánh đồng thành chứng mất ngủ, một tình trạng sức khỏe nội khoa thực sự. Cũng cần hiểu rõ rằng de-caffeinated (khử caffeine) không có nghĩa là non-caffeinated (không chứa caffeine). Một tách decaf (cà phê đã khử caffeine) thường chứa 15% - 30% lượng caffeine của một tách cà phê bình thường, còn cách rất xa vạch đích hoàn toàn không chứa caffeine. Nếu bạn uống 3 - 4 tách decaf vào buổi tối, thứ đồ uống này cũng gây hại cho giấc ngủ của bạn hệt như một tách cà phê bình thường. Tuy nhiên, sự “xáo trộn” của caffeine rồi cũng suy yếu. Caffeine được đào thải dần theo thời gian ra khỏi cơ thể nhờ một loại enzyme có trong gan của bạn12. Dựa vào phần lớn theo di truyền học13, một số người có phiên bản enzyme làm giảm caffeine hiệu quả hơn, cho phép gan nhanh chóng đào thải caffeine ra khỏi máu. Những con người hiếm hoi này có thể uống một tách cà phê espresso cùng bữa tối và vẫn ngủ ngon giấc vào nửa đêm mà không gặp vấn đề gì. Tuy nhiên, một số người khác lại có phiên bản enzyme hoạt động chậm hơn nên gan của họ phải mất nhiều thời gian hơn mới đào thải hết được cùng một lượng caffeine. Kết quả là họ rất nhạy cảm với tác dụng của caffeine. Một tách trà hoặc cà phê vào buổi sáng sẽ có tác dụng kéo dài suốt trong ngày, và nếu họ uống thêm tách thứ hai, thậm chí vào đầu giờ chiều, họ vẫn cảm thấy khó ngủ vào buổi tối. Bên cạnh đó, sự lão hóa cũng làm thay đổi tốc độ đào thải caffeine: chúng ta càng già, cơ thể và bộ não của chúng ta càng mất nhiều thời gian để đào thải caffeine và do đó, vào cuối đời, chúng ta càng trở nên nhạy cảm họ với ảnh hưởng làm gián đoạn giấc ngủ của caffeine. Còn nếu bạn định cố thức khuya vào buổi tối bằng cách uống cà phê, thì bạn nên chuẩn bị đón nhận sự khó chịu trong cơ thể khi gan của bạn đào thải thành công caffeine ra khỏi người: hiện tượng này thường được gọi là “sự cố caffeine”. Giống như một Con robot đồ chơi sắp hết pin, mức năng lượng của bạn sẽ sụt giảm mạnh mẽ khi caffeine bị đào thải hết ra khỏi cơ thể bạn. Lúc này, bạn cảm thấy khó tập trung và không làm việc nổi bởi Cơn buồn ngủ một lần nữa lại kéo đến hết sức mạnh mẽ. Bây giờ chúng ta đã hiểu rõ tại sao khi cơ thể không còn caffeine thì bạn cảm thấy buồn ngủ còn nhiều hơn nữa. Đó là do suốt khoảng thời gian caffeine có trong cơ thể, những chất gây buồn ngủ (adenosine) bị caffeine chặn lại vẫn không ngừng tích tụ. Song lúc này bộ não của bạn không nhận thức được sự gia tăng đó của adenosine gây ngủ vì bị ngăn cách bởi bức tường do caffeine tạo ra. Nhưng một khi bức tường đó bị gan của bạn đánh sập, bạn liền cảm thấy một phản ứng dữ dội: bạn bị ảnh hưởng bởi cơn buồn ngủ mà bạn đã trải qua 2 - 3 tiếng trước khi bạn uống tách cà phê đó cộng với tất cả lượng adenosine dư thừa đã tích tụ trong suốt thời gian bạn kiên nhẫn chờ caffeine bị đào thải. Khi caffeine bắt đầu bị đào thải ra khỏi cơ thể, các thụ thể cũng trở nên rộng dần và lúc này, adenosine vội trở lại rồi chiếm giữ các thụ thể. Và khi điều này xảy ra, bạn bị tấn công bằng sự kích hoạt adenosine gây buồn ngủ mạnh nhất - cũng chính là sự cố caffeine xảy ra đã nêu ở trên. Giờ chỉ còn cách bạn hấp thụ thêm nhiều caffeine hơn nữa để đẩy lùi lượng adenosine vốn được tích tụ tới dư thừa, điều chắc chắn sẽ khởi đầu một chu kì phụ thuộc vào caffeine, còn không bạn sẽ thấy rất, rất khó tỉnh táo nổi. Để nhấn mạnh với bạn về tác dụng của caffeine, tôi xin chú thích về nghiên cứu bí truyền được NASA tiến hành vào những năm 1980. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học của NASA đã cho những con nhện tiếp xúc với các loại thuốc khác nhau và sau đó quan sát những mạng nhện mà chúng tạo ra14. Những loại thuốc đó bao gồm thuốc gây ảo giác, thuốc kích thích, cần sa và caffeine. Kết quả là chúng ta có thể quan sát những mạng nhện đã tự mình lên tiếng trong hình 3. Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy những con nhện trở nên bất lực ra sao trong việc tạo ra bất kỳ thứ gì tương tự như một mạng nhện bình thường hoặc hợp lý khi chúng được tiếp xúc không chỉ với caffeine, mà còn với cả các loại thuốc mạnh được thử nghiệm khác. Vậy nên, việc chỉ ra caffeine là một loại thuốc kích thích thật quý giá bởi vì đây cũng chính là chất gây nghiện duy nhất mà chúng ta sẵn lòng cho phép trẻ em và thanh thiếu niên sử dụng khá thoải mái - để rồi chúng ta sẽ nhận thấy hậu quả của hành động này trong phần sau của cuốn sách. ĐÚNG NHỊP, SAI NHỊP Giờ hãy tạm gác caffeine sang một bên, bạn có thể đã giả định rằng hai yếu tố chính điều chỉnh giấc ngủ của bạn - nhịp sinh học 24 tiếng của nhân trên chéo và tín hiệu áp lực ngủ của adenosine - kết hợp với nhau nhằm thống nhất những ảnh hưởng của chúng. Song trên thực tế không phải như vậy. Đây thực sự là hai hệ thống rõ ràng và tách biệt nhau hoàn toàn; không được kết hợp với nhau dù chúng luôn bị chỉnh cho thẳng hàng cùng nhau. Hình 4 thể hiện 48 tiếng dịch chuyển từ trái sang phải - tức hai ngày và hai đếm trọn vẹn. Đường nét đứt trong hình là nhịp sinh học, được gọi là quá trình-C. Giống như đường hình sin, đường nét đứt này uốn lên và lượn xuống một cách tin cậy và lặp lại, rồi sau đó lại uốn lên và lượn xuống một lần nữa. Xuất phát từ phía bên trái của hình, nhịp sinh học bắt đầu gia tăng hoạt động của mình chỉ vài giờ trước khi bạn thức dậy bằng việc truyền tín hiệu năng lượng cảnh báo đến bộ não và cơ thể bạn. Hãy nghĩ về nó như đội nhạc diễu hành đang tiến đến từ đằng xa. Lúc đầu, tín hiệu hãy còn yếu, nhưng dần dần tín hiệu được tích tụ, tích tụ và tích tụ qua thời gian. Và tới đầu giờ chiều, ở hầu hết người trưởng thành khỏe mạnh, tín hiệu kích hoạt từ nhịp sinh học này mạnh tới mức đạt đỉnh. Bây giờ chúng ta cùng xem điều gì đang xảy ra với yếu tố kiểm soát giấc ngủ còn lại: adenosine. Adenosine tạo ra một áp lực gây ngủ, được gọi là quá trình-S. Được thể hiện bằng đường nét liền trong hình 4, chúng ta có thể thấy khi bạn càng tỉnh táo, adenosine càng tích tụ nhiều hơn, tạo ra sự thôi thúc (áp lực) gây ngủ ngày càng tăng. Và bạn chỉ tỉnh táo được trong vài tiếng từ giữa buổi sáng đến cuối buổi sáng. Kết quả là nồng độ adenosine chỉ tăng lên một chút. Hơn nữa, nhịp sinh học lúc này đang ở điểm tỉnh táo mạnh mẽ của nó. Như vậy, sự kết hợp của kết quả kích hoạt mạnh mẽ từ nhịp sinh học cùng với mức adenosine thấp mang lại cảm giác thú vị chính là sự tỉnh táo (Hoặc ít ra nó nên như vậy, miễn sao giấc ngủ của bạn có chất lượng tốt và đủ dài trong đêm hôm trước. Nếu như bạn cảm thấy có thể dễ dàng chìm vào giấc ngủ ngay giữa buổi sáng, rất có thể bạn đã không ngủ đủ, hoặc chất lượng của giấc ngủ của bạn không đủ tốt). Khoảng cách giữa các đường cong ở hình 4 chính là sự phản ánh trực tiếp về ham muốn ngủ của bạn. Khoảng cách giữa hai đường càng lớn, ham muốn ngủ càng nhiều. Ví dụ: vào lúc 11 giờ sáng, sau khi thức dậy lúc 8 giờ sáng, chỉ có một khoảng cách nhỏ giữa đường nét đứt (nhịp sinh học) và đường nét liền (áp lực ngủ) được minh họa bằng mũi tên hai chiều nằm dọc trong hình 5. Khoảng cách tối thiểu này mang đến cho cơ thể ham muốn ngủ yếu ớt bên cạnh sự thôi thúc mạnh mẽ trở nên tỉnh táo và linh hoạt. Tuy nhiên, lúc 11 giờ đêm là tình huống rất khác, như minh họa trong hình 6. Lúc này bạn đã thức suốt khoảng 15 tiếng và bộ não của bạn bị nhúng trong nồng độ adenosine cao (chú ý đường nét liền trong hình tăng mạnh hẳn ra sao). Ngoài ra, đường nét đứt của nhịp sinh học giảm dần, làm giảm hoạt động và mức độ tỉnh táo của bạn. Kết quả là khoảng cách giữa hai đường trở nên lớn hẳn, được phản ánh qua mũi tên hai chiều nằm dọc trong hình 6. Giờ đây, sự kết hợp mạnh mẽ của adenosine dư thừa (áp lực ngủ cao) và nhịp sinh học giảm dần (mức độ hoạt động giảm) gây ra ham muốn ngủ mạnh mẽ. Điều gì xảy ra với tất cả adenosine được tích tụ lại khi bạn ngủ thiếp đi? Trong lúc ngủ, một cuộc di tản ồ ạt diễn ra khi bộ não lúc này đã có cơ hội giảm bớt và loại bỏ adenosine được tích tụ của ngày hôm đó. Qua đêm, giấc ngủ sẽ giảm nhẹ áp lực ngủ, trút bỏ được “gánh nặng” adenosine. Và quá trình thanh lọc adenosine hoàn tất sau khoảng 8 tiếng ngủ trọn vẹn ở người trưởng thành. Ngay khi quá trình này kết thúc, đội nhạc diễu hành của nhịp hoạt động sinh học bất ngờ trở lại và ảnh hưởng mạnh mẽ của nó bắt đầu tiếp sinh lực cho bạn. Khi hai quá trình này diễn ra vào buổi sáng, khoảng thời gian adenosine đã được loại bỏ và âm lượng làm phấn chấn của nhịp sinh học ngày càng trở nên lớn hơn (được biểu thị bằng chỗ tiếp xúc nhau của hai đường trong hình 6), chúng ta thức dậy một cách tự nhiên (vào 7 giờ sáng của ngày thứ hai, như ví dụ trong hình 6). Sau một đêm ngủ đủ giấc, giờ đây bạn lại sẵn sàng đối mặt với 16 tiếng tỉnh táo khác cùng với sự cường tráng về thể chất và chức năng nhạy bén của bộ não. SỰ ĐỘC LẬP GIỮA NGÀY VÀ ĐÊM Bạn đã từng thức trắng một “đêm không ngủ” mà vẫn tỉnh táo suốt cả ngày hôm sau chưa? Nếu bạn từng thức như vậy và có thể nhớ nhiều điều về nó, bạn cũng có thể nhớ lại rằng đã có những lúc bạn cảm thấy thực sự khổ sở và buồn ngủ, song có những lúc khác, cho dù bạn thức càng lâu hơn, bạn cảm thấy nghịch lý là càng tỉnh táo hơn. Tại sao vậy? Tôi không khuyên bất cứ ai tự thực hiện thí nghiệm này, nhưng việc đánh giá sự tỉnh táo của một người không ngủ suốt 24 tiếng chính là một thí nghiệm giúp các nhà khoa học có thể chứng minh rằng, hai yếu tố quyết định khi nào bạn muốn thức và ngủ - nhịp sinh học trong 24 tiếng và tín hiệu buồn ngủ của adenosine - thực sự độc lập và có thể được tách rời khỏi quá trình chuẩn thông thường của chúng. Hãy cùng xem hình 7, chúng ta sẽ thấy cùng thời điểm 48 tiếng có hai yếu tố được đề cập: nhịp sinh học 24 tiếng và tín hiệu áp lực ngủ của adenosine, đồng thời cùng với khoảng cách giữa chúng. Trong trường hợp này, tình nguyện viên của chúng ta sẽ thức suốt cả ngày lẫn đêm. Và khi đêm thiếu ngủ diễn ra, áp lực ngủ của adenosine (đường nét liền phía trên) dần tăng lên, giống như mực nước dâng cao trong bồn rửa bát đã được đóng nút bồn khi nước từ vòi đang chảy vào. Áp lực ngủ này sẽ không giảm qua đêm, hoàn toàn không thể vì đã thiếu vắng giấc ngủ. Nhờ vẫn thức và chặn lại việc tiếp cận với sự thoát ra adenosine mà giấc ngủ được khai thông, song bộ não vẫn không thể tự thoát khỏi áp lực ngủ về mặt hóa học này bởi vì mức adenosine (được tích tụ) tiếp tục tăng lên không ngừng. Điều này có nghĩa rằng bạn càng thức lâu, bạn càng thấy buồn ngủ hơn. Nhưng thật ra không đúng như vậy. Mặc dù bạn sẽ cảm thấy ngày càng buồn ngủ hơn suốt giai đoạn ban đêm và chạm điểm đáy về độ tỉnh táo vào 5 - 6 giờ sáng nhưng sau đó, bạn sẽ đón khúc cong thứ hai. Điều này có thể xảy ra như thế nào khi mức adenosine và áp lực ngủ tương ứng tiếp tục tăng lên? Câu trả lời nằm ở chính nhịp sinh học 24 tiếng của bạn,“giải pháp” vốn đưa ra một khoảng thời gian ngắn giúp bạn tạm thoát khỏi trạng thái buồn ngủ. Khác với áp lực ngủ, nhịp sinh học của bạn không quan tâm đến việc bạn đang ngủ hay thức. Sự bình tĩnh chậm rãi, theo nhịp của nhịp sinh học liên tục uốn lên rồi lượn xuống một cách nghiêm ngặt tuân theo thời gian của đêm hoặc ngày (mà nó tiếp nhận được). Do đó, bất kể trạng thái của áp lực ngủ adenosine có tồn tại thế nào bên trong bộ não, các chu kỳ nhịp sinh học 24 tiếng của bạn vẫn diễn ra bình thường, hoàn toàn không bận tâm tới việc bạn bị thiếu ngủ liên tục ra sao. Nếu bạn nhìn vào hình 7 một lần nữa, sự mệt mỏi vào ca đêm mà bạn trải qua lúc gần 6 giờ sáng có thể được giải thích bằng sự kết hợp của áp lực ngủ adenosine cao và nhịp sinh học của bạn đạt đến điểm thấp nhất. Khoảng cách tách biệt hẳn của hai đường cong vào lúc 3 giờ sáng khá lớn, được biểu thị bằng mũi tên hai chiều nằm dọc đầu tiên trong hình. Nhưng nếu bạn có thể vượt qua điểm thấp này, bạn sẽ lấy lại được sức lực. Chính sự tăng lên vào buổi sáng của nhịp sinh học giải cứu cho bạn, tạo ra sự thôi thúc tỉnh táo suốt buổi sáng giúp bạn tạm thời bù đắp được mức tăng lên của áp lực ngủ adenosine. Và khi nhịp sinh học của bạn đạt đến đỉnh điểm của nó vào khoảng 11 giờ sáng, khoảng cách tách biệt giữa hai đường cong trong hình 7 đã bị giảm đi. Kết quả là lúc 11 giờ sáng bạn sẽ cảm thấy ít buồn ngủ hơn so với lúc 3 giờ sáng, mặc dù bạn thức lâu hơn. Tiếc là khúc công thứ hai này không tồn tại mãi được. Vào buổi chiều, khi nhịp sinh học bắt đầu giảm thì cũng chính là lúc adenosine leo thang dồn thêm áp lực ngủ. Đến cuối buổi chiều và chập tối, bất kỳ sự tăng cường tỉnh táo tạm thời nào cũng bị mất đi. Lúc này, bạn bị tác động bởi áp lực ngủ adenosine khá lớn. Đến 9 giờ tối, có một khoảng cách tách biệt lớn hơn cả giữa hai đường cong như trong hình 7. Với việc thiếu caffeine hoặc thuốc kích thích trong tĩnh mạch, giấc ngủ sẽ có cách riêng của nó để kéo bộ não của bạn ra khỏi sự tỉnh táo dần trở nên yếu ớt vào lúc này và đưa bạn vào giấc ngủ. TÔI CÓ NGỦ ĐỦ GIẤC KHÔNG? Không tính tới trường hợp cực kỳ thiếu ngủ, làm cách nào để biết bạn có ngủ đủ giấc? Trong khi việc đánh giá giấc ngủ lâm sàng trở nên cần thiết để giải quyết triệt để vấn đề này, thì một nguyên tắc thô sơ dễ thực hiện hơn chính là trả lời hai câu hỏi đơn giản sau Thứ nhất, sau khi thức dậy vào buổi sáng, bạn có thể ngủ lại vào lúc 10 - 11 giờ sáng không? Nếu câu trả lời là “có”, thì có thể bạn đang không ngủ đủ thời lượng và/hoặc chất lượng giấc ngủ không đủ tốt. Thứ hai, bạn có thể làm việc tốt nhất mà không cần caffeine trước buổi trưa không? Nếu câu trả lời là “không”, thì rất có thể bạn đang tự chữa trị tình trạng thiếu ngủ mãn tính của mình. Đối với cả hai dấu hiệu này, bạn nên nhìn nhận nghiêm túc và tìm cách giải quyết tình trạng thiếu ngủ của bạn. Đây cũng chính là những chủ đề và câu hỏi mà chúng ta sẽ đề cập sâu trong các chương 13 và 14 khi nói tới những yếu tố ngăn ngừa và gây hại cho giấc ngủ của bạn, cũng như chứng mất ngủ và cách điều trị hiệu quả. Nói chung, những cảm giác không làm bạn tươi tỉnh được này buộc một người phải ngủ lại vào giữa buổi sáng, hoặc cần tới sự thôi thúc tỉnh táo với caffeine, thường là do người này không dành thời gian ngủ đủ giấc - ít nhất 8 - 9 tiếng mỗi tối. Khi bạn không ngủ đủ giấc, một trong nhiều hậu quả đi kèm chính là nồng độ adenosine vẫn còn quá cao. Giống như khoản vay chưa trả hết nợ, cứ tới buổi sáng, trong người bạn vẫn còn tồn lại một lượng adenosine của ngày hôm qua và bạn mang theo dư âm của cơn buồn ngủ đó suốt ngày hôm sau. Và cũng giống như nợ chồng nợ theo khoản vay, tình trạng thiếu ngủ trở nên trầm trọng hơn do adenosine sẽ không ngừng tích tụ lại, còn bạn không thể lẩn tránh nó - món nợ ngủ. Rồi khoản nợ được chia thành những kỳ thanh toán lần hồi tiếp theo, gây ra tình trạng thiếu ngủ kéo dài, mãn tính từ ngày này sang ngày khác. Và nghĩa vụ trả món nợ ngủ này khiến cho bạn cảm thấy mệt mỏi mãn tính, biểu thị dưới nhiều hình thái bệnh về tâm thần và thể chất mà hiện nay trở nên phổ biến ở khắp các nước công nghiệp hóa. Những câu hỏi khác có thể cho thấy các dấu hiệu ngủ không đủ là: Nếu bạn không đặt đồng hồ báo thức, bạn có ngủ quá thời gian đó không? (Nếu có, bạn cần ngủ nhiều hơn mức bạn đang tự đặt ra cho mình). Bạn thấy mình ngồi đọc một câu trên màn hình máy vi tính và sau đó đọc lại (và có lẽ đọc lại lần nữa) vẫn chỉ mỗi câu đó? (Đây thường là dấu hiệu của một bộ não mệt mỏi, ngủ quá ít). Bạn thỉnh thoảng quên mất màu đèn tín hiệu giao thông vừa đi qua trong khi lái xe? (Thường nguyên nhân chỉ là sự phân tâm đơn giản, nhưng một thủ phạm không thể xem nhẹ khác chính là thiếu ngủ). Lẽ dĩ nhiên, dù cho bạn đang dành nhiều thời gian để ngủ cả đêm, bạn vẫn có thể thấy mệt mỏi và buồn ngủ trong ngày hôm sau, bởi vì bạn đang mắc một chứng rối loạn giấc ngủ nào đó chẩn đoán chưa ra, điều hiện nay có hơn cả trăm. Phổ biến nhất là chứng mất ngủ, tiếp theo là rối loạn ngưng thở khi ngủ, hoặc ngưng thở khi ngủ, bao gồm ngủ ngáy lớn. Nếu bạn nghi ngờ giấc ngủ của bạn hoặc của bất kì ai khác bị rối loạn, dẫn đến mệt mỏi ban ngày, suy giảm, hoặc kiệt sức, hãy nói chuyện với bác sĩ của bạn ngay lập tức và tới gặp chuyên gia về giấc ngủ theo giới thiệu của bác sĩ). Về mặt này, điều quan trọng nhất chính là: không tìm tới thuốc ngủ như lựa chọn đầu tiên của bạn. Bạn sẽ nhận ra lý do tại sao tôi nói vậy khi tới chương 14, song bạn cứ thoải mái đọc ngay phần thuốc ngủ ở chương đó nếu hiện tại bạn đang dùng, hoặc có ý định sử dụng thuốc ngủ trong tương lai gần. Trong trường hợp thuốc ngủ giúp ích cho giấc ngủ của bạn), tôi đã cung cấp đường link bảng câu hỏi do các nhà nghiên cứu giấc ngủ đưa ra với mục đích cho phép bạn xác định mức độ hoàn chỉnh giấc ngủ của mình15. Bảng câu hỏi này có tên là SATED, rất dễ hoàn thành và chỉ có năm câu hỏi đơn giản. CHƯƠNG 3 ĐỊNH NGHĨA VÀ SINH RA GIẤC NGỦ Sự giãn nở thời gian và những gì chúng ta học được từ trẻ sơ sinh vào năm 1952 Có lẽ bạn bước vào phòng khách lúc khá muộn của một đêm nào đó trong khi đang trò chuyện với một người bạn. Bạn nhìn thấy một thành viên trong gia đình (chúng ta gọi cô ấy là Jessica đang nằm trên đi-văng, không tạo ra tiếng động nào, ở tư thế nằm ngửa và đầu nghiêng sang một bên. Ngay lập tức, bạn quay sang người bạn và nói,“Suyt, Jessica đang ngủ”. Nhưng làm sao bạn biết được? Phải mất một phần mấy giây (bạn mới nói được như vậy), song có chút nghi ngờ trong tâm trí của bạn về tình trạng của Jessica. Thay vì vậy, tại sao bạn không nghĩ Jessica bị hôn mê, hoặc tệ hơn, đã chết? TỰ NHẬN DIỆN GIẤC NGỦ Sự phán đoán nhanh như chớp của bạn về việc Jessica đang ngủ có vẻ chính xác. Và có lẽ bạn đã vô tình xác nhận điều đó do vấp phải cái gì đó khiến cô ấy thức giấc. Theo thời gian, tất cả chúng ta đều trở nên giỏi đến khó tin trong việc nhận ra một số tín hiệu gợi ý rằng một người khác đang ngủ. Những dấu hiệu này đáng tin cậy tới nỗi giờ đây có cả một bộ đặc điểm dễ thấy mà các nhà khoa học đồng ý là biểu thị cho sự hiện diện của giấc ngủ ở con người và các loài khác. Hình ảnh Jessica trong ví dụ trên minh họa hầu hết tất cả các đặc điểm này. Thứ nhất, các sinh vật đang ngủ đều theo một tư thế rập sẵn. Ở động vật trên cạn, tư thế này thường theo chiều ngang, giống như tư thế nằm của Jessica trên đi-văng. Thứ hai, có liên quan với đặc điểm thứ nhất, các sinh vật đang ngủ thường hạ cơ bắp xuống. Điều này là rõ ràng nhất trong việc thư giãn các cơ xương (đối trọng) theo tư thế - những bộ phận giữ cho bạn ở tư thế thẳng đứng, giúp cho bạn không bị đổ ập xuống sàn nhà. Khi những cơ này làm dịu tình trạng căng thẳng của chúng trong giấc ngủ từ (trạng thái) nông tới sâu, cơ thể sẽ thả lỏng (hoàn toàn). Một cơ thể đang ngủ sẽ che hết phía trên bất cứ thứ gì đang đỡ cơ thể nó ở bên dưới, rõ ràng nhất trong tư thế nghiêng đầu của Jessica. Thứ ba, những người đang ngủ cho thấy không có bất cứ biểu hiện giao tiếp hoặc phản hồi công khai nào. Jessica cho thấy không có dấu hiệu định hướng nào về bạn khi bạn bước vào phòng, như khi cô ấy đang thức. Đặc điểm định nghĩa thứ tư của giấc ngủ là có thể tỉnh dậy được dễ dàng, khác hẳn với hôn mê, gây mê, ngủ đông và cái chết. Nhớ lại khi bạn lỡ vấp phải thứ gì đó trong phòng khiến Jessica thức giấc. Thứ năm, như chúng ta đã đề cập ở chương trước, giấc ngủ tuân thủ một mô hình thời gian tin cậy trong 24 tiếng, được chỉ dẫn bởi nhịp sinh học đến từ máy điều nhịp nhân trên chéo của bộ não. Con người là loài hoạt động ban ngày, vì vậy chúng ta có sự ưu tiên cho việc thức suốt cả ngày và ngủ vào ban đêm. Bây giờ hãy để tôi hỏi bạn một câu hỏi khác: Làm thế nào bạn, chính bạn, biết rằng bạn đã ngủ? Bạn thực hiện việc tự đánh giá này thậm chí thường xuyên hơn so với đánh giá giấc ngủ của người khác. Mỗi buổi sáng, với sự may mắn, bạn trở lại thế giới thực tại sau khi biết rằng bạn đã ngủ16. Việc tự đánh giá giấc ngủ này nhạy cảm tới mức bạn có thể tiến thêm một bước, xác định bạn đã có giấc ngủ chất lượng tốt hay xấu khi nào. Đây là một cách khác để đo được giấc ngủ - đánh giá hiện tượng ngủ của mình khác với những dấu hiệu bạn sử dụng để xác định giấc ngủ ở người khác. Ở đây, cũng có những chỉ số phổ quát đưa ra kết luận thuyết phục về giấc ngủ - trên thực tế là hai kết luận. Thứ nhất là sự mất nhận thức bên ngoài - bạn ngừng nhận thức về thế giới bên ngoài. Bạn không còn ý thức về tất cả những gì xung quanh bạn, ít ra là không rõ ràng. Trên thực tế, tại của bạn vẫn còn “nghe”, mắt của bạn, dù đang nhắm lại, vẫn có khả năng nhìn thấy. Điều này cũng tương tự như vậy đối với các giác quan khác như mũi (ngửi), lưỡi (nếm) và da (xúc chạm). Tất cả những tín hiệu này liên tục được truyền tới trung tâm bộ não của bạn, nhưng tại đây, ở vùng hội tụ giác quan, cuộc hành trình tín hiệu đó đành kết thúc trong khi bạn ngủ. Các tín hiệu bị chặn bởi rào cản giác quan được dựng lên trong một cấu trúc gọi là đồi thị (thalamus, đọc là THAL uh-muhs). Có dáng hình bầu dục nhẫn, chỉ nhỏ hơn quả chanh, đồi thị chính là cánh cổng cảm giác của bộ não. Đồi thị quyết định những tín hiệu tri giác nào được phép và không được phép cho qua cổng. Với những tín hiệu dành được đặc quyền thông qua, chúng sẽ được gửi đến vỏ não ở đỉnh não của bạn, nơi chúng được lĩnh hội một cách có ý thức. Nhờ khóa cánh cổng của mình ngay vào lúc bắt đầu giấc ngủ có lợi cho sức khỏe, đồi thị gây ra sự mất cảm giác tạm thời ở bộ não, ngăn cản việc truyền của những tín hiệu đó tới vùng vỏ não ở đỉnh não. Kết quả là bạn không còn nhận biết một cách có ý thức về việc truyền thông tin từ các giác quan bên ngoài của bạn. Lúc này, bộ não của bạn đã mất liên lạc sống với thế giới bên ngoài xung quanh bạn. Nói cách khác, bây giờ bạn đang ngủ. Kết luận thứ hai chỉ dẫn sự đánh giá độc lập, riêng của bạn về giấc ngủ chính là ý thức về sự thay đổi thời gian trải qua theo hai cách trái ngược nhau. Ở mức rõ ràng nhất, bạn mất ý thức tỉnh táo về thời gian khi ngủ, tương đương với một khoảng trong thời gian. Hãy ngẫm về lần cuối bạn ngủ thiếp đi trên máy bay. Khi bạn tỉnh dậy, bạn có lẽ đã xem đồng hồ để biết bạn đã ngủ bao lâu. Tại sao vậy? Bởi vì bạn muốn biết bạn đã “mất” cụ thể bao nhiêu thời gian trong khi ngủ. Chính nhờ cảm giác lỗ hổng thời gian này mà lúc hồi tưởng lại thật tỉnh táo khiến cho bạn tự tin rằng mình đã ngủ. Nhưng trong khi ánh xạ có ý thức về thời gian của bạn bị mất đi suốt lúc ngủ, ở mức không ý thức, thì thời gian không ngừng được bộ não biên mục với độ chính xác không thể tin nổi. Tôi chắc rằng bạn đã trải nghiệm việc cần thức dậy vào sáng hôm sau đúng theo giờ đã định trước. Có lẽ bạn phải bắt một chuyến bay vào sáng sớm. Trước khi ngủ, bạn sốt sắng đặt báo thức 6 giờ sáng. Song kỳ diệu thay khi bạn thức dậy lúc 5 giờ 58 phút sáng mà không cần hỗ trợ, ngay trước cả thời điểm báo thức đổ chuông. Như vậy, dường như bộ não của bạn vẫn có khả năng ghi lại thời gian với độ chính xác hoàn toàn rõ ràng suốt lúc ngủ. Giống như rất nhiều hoạt động khác diễn ra bên trong bộ não, bạn hoàn toàn không có sự tiếp xúc rõ ràng với việc biết được thời gian chính xác này suốt lúc ngủ. Tất cả đều trôi qua bên dưới rada của ý thức và lại xuất hiện chỉ khi cần thiết. Một sự thay đổi thời gian cuối cùng đáng được đề cập ở đây - đó là sự giãn nở thời gian trong những giấc mơ, vượt ra khỏi chính giấc ngủ. Thời gian không còn đúng là thời gian trong các giấc mơ, nó thường được kéo dài ra nhiều nhất. Hãy ngẫm về lần cuối bạn nhấn nút hoãn báo thức trên đồng hồ báo thức khiến bạn bị đánh thức khỏi giấc mơ. Một cách nhân từ, bạn sẽ tự cho mình một giấc ngủ ngon 5 phút nữa, điều giúp bạn quay lại ngay với giấc mơ. Và sau đúng 5 phút bị trì hoãn, đồng hồ báo thức của bạn reo chuông đầy trung thực trở lại, nhưng đó không phải là những gì bạn cảm thấy. Suốt 5 phút của thời gian thực tế đó, bạn có thể cảm thấy như bạn đang mơ trong 1 tiếng, có lẽ nhiều hơn thế. Không giống như giai đoạn của giấc ngủ khi bạn không mơ, thời điểm bạn mất hết nhận biết về thời gian, trong giấc mơ, bạn duy trì việc có ý thức về thời gian. Song đây hoàn toàn không phải là thời gian chính xác cụ thể, mà nó thường được giãn ra và kéo dài hơn nhiều so với thời gian thực. Mặc dù những lý do cho sự giãn nở thời gian như vậy không được hiểu trọn vẹn, nhưng các bản ghi thí nghiệm về tế bào não ở chuột gần đây cung cấp những manh mối thú vị. Trong thí nghiệm, các chú chuột được phép chạy quanh một mê cung. Khi những chú chuột đã học được sự bố trí về không gian, các nhà nghiên cứu đã ghi lại những mẫu tín hiệu của việc đốt cháy tế bào não. Các nhà khoa học đã không ngừng ghi lại từ những tế bào ghi nhớ này khi các chú chuột ngủ thiếp đi sau đó. Họ tiếp tục thu lại những tín hiệu trên bộ não trong suốt các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ, gồm cả giấc ngủ mắt chuyển động nhanh (rapid eye movement - REM), giai đoạn mà con người hay mơ. Kết quả nổi bật đầu tiên chính là mẫu tín hiệu của việc đốt cháy tế bào não đã xảy ra khi những chú chuột đang học về mê cung được tái xuất hiện sau đó trong giấc ngủ, lặp đi lặp lại. Như vậy có nghĩa rằng, những kí ức đang được “phát lại” ở mức hoạt động của tế bào não khi những chú chuột đi ngủ. Phát hiện thứ hai, nổi bật hơn chính là tốc độ của việc phát lại đó. Trong suốt giấc ngủ REM, những kí ức được phát lại chậm hơn rất nhiều: chỉ bằng một nửa hoặc một phần tư tốc độ đo được khi những chú chuột thức dậy và học về mê cung. Việc thuật lại các sự kiện trong ngày về mặt thần kinh chậm chạp này là bằng chứng tốt nhất chúng ta có hiện nay để giải thích trải nghiệm thời gian bị kéo dài của chính chúng ta trong giấc ngủ REM của con người. Sự giảm tốc đáng kể của thời gian về mặt thần kinh có thể là lý do chúng ta tin rằng cuộc sống trong mơ của chúng ta kéo dài lâu hơn so với thời gian xác nhận theo đồng hồ báo thức. PHÁT HIỆN Ở TRẺ SƠ SINH - HAI KIỂU GIẤC NGỦ Tuy chúng ta đều đã xác định rằng một người đang ngủ, hoặc chính chúng ta ngủ, thì việc xác minh giấc ngủ theo khoa học tiêu chuẩn vàng đòi hỏi ghi lại những tín hiệu phát ra từ ba khu vực khác nhau bằng cách sử dụng các điện cực, gồm: (1) hoạt động sóng não,(2) hoạt động chuyển động của mắt và (3) hoạt động CƠ. Nói chung, các tín hiệu này được nhóm lại với nhau theo thuật ngữ có tính bao trùm gọi là “đa kí giấc ngủ” (polysomnography - PSG), mang nghĩa sự hiển thị thông tin (graph) của giấc ngủ (somnus) được hình thành từ nhiều tín hiệu (poly). Việc sử dụng tập hợp những phép đo này được cho là phát hiện quan trọng nhất trong tất cả các nghiên cứu giấc ngủ được thực hiện vào năm 1952 tại Đại học Chicago bởi Eugene Aserinsky (khi đó đang học lấy bằng thạc sĩ) và Giáo sư Nathaniel Kleitman, nổi tiếng về thí nghiệm Hang động Mammoth đã trình bày trong chương 2. Aserinsky đã ghi chép cẩn thận các mẫu chuyển động ở mắt của trẻ sơ sinh suốt cả ngày lẫn đêm. Ông nhận thấy rằng có những khoảng thời gian khi trẻ ngủ, đôi mắt đảo qua đảo lại rất nhanh dưới mí mắt. Hơn nữa, các giai đoạn giấc ngủ này luôn đi kèm với những sóng não tích cực khác thường, gần giống với những sóng não quan sát được từ một bộ não khi hoàn toàn tỉnh táo. Đan xen giữa những giai đoạn nghiêm túc này của giấc ngủ tích cực là những khoảng thời gian kéo dài hơn khi đôi mắt nhắm nghiền và vẫn đang ngủ. Trong suốt những khoảng thời gian không hoạt động này, sóng não cũng sẽ trở nên êm đềm, dịch chuyển lên xuống thật chậm rãi. Như thể điều đó vẫn chưa đủ lạ lùng, Aserinsky còn quan sát thấy cả hai giai đoạn này của giấc ngủ (giấc ngủ có chuyển động mắt, giấc ngủ không có chuyển động mắt) sẽ lặp lại theo một mẫu khá đều đặn suốt đêm, hết lần này đến lần khác. Với thái độ hoài nghi của một giáo sư am hiểu vấn đề, thầy hướng dẫn của ông, Kleitman, muốn thấy kết quả được tái hiện trước khi ông xem xét tính hợp lệ của chúng. Với khuynh hướng dành cho cả những người gần gũi và thân yêu nhất trong thí nghiệm của mình, Kleitman đã chọn cô con gái ruột mới sinh, Ester, vào nghiên cứu này. Các kết quả được đưa ra, và ngay thời điểm đó, Kleitman và Aserinsky đã thấy rõ khám phá có ảnh hưởng sâu rộng mà họ đã thực hiện: con người không chỉ ngủ mà giấc ngủ còn thay đổi qua lại theo chu kỳ giữa hai kiểu giấc ngủ hoàn toàn khác nhau. Họ đặt tên cho những giai đoạn giấc ngủ này dựa trên việc xác định các đặc điểm của mắt: giấc ngủ mắt không chuyển động nhanh, (non-rapid eye movement sleep, hoặc NREM) và giấc ngủ mắt chuyển động nhanh (rapid eye movement sleep, hoặc REM). Cùng với sự hỗ trợ của một sinh viên khác của Kleitman cũng đang học lấy bằng thạc sĩ vào thời điểm đó, William Dement, Kleitman và Aserinsky tiếp tục chứng minh rằng giấc ngủ REM, mà theo đó hoạt động bộ não hầu như giống với khi chúng ta tỉnh táo, được kết nối mật thiết với trải nghiệm chúng ta gọi là mơ và thường được mô tả như giấc ngủ mơ. Giấc ngủ NREM được phân tích kỹ hơn nữa trong những năm sau đó, chia thành bốn giai đoạn riêng biệt, được đặt tên thật thiếu sáng tạo là các giai đoạn NREM 1 đến 4 (trong khi các nhà nghiên cứu giấc ngủ chúng tôi là cả đám người đầy sáng tạo), tăng lên theo mức ngủ sâu của chúng. Theo đó, các giai đoạn 3 và 4 là những giai đoạn sâu nhất của giấc ngủ NREM mà bạn trải nghiệm, với “mức sâu” được định nghĩa bằng độ khó tăng dần cần thiết đánh thức được một người dậy trong các giai đoạn NREM 3 và 4, so với các giai đoạn NREM 1 hoặc 2. CHU KỲ GIẤC NGỦ Trong nhiều năm kể từ phát hiện về giấc ngủ của Ester, chúng ta đã hiểu rằng hai giai đoạn của giấc ngủ - NREM và REM - diễn ra trong cuộc chiến không khoan nhượng, luôn tái diễn vì sự thống trị bộ não suốt cả đêm. Cuộc chiến của bộ não giữa hai giai đoạn này luôn có người thắng kẻ thua sau mỗi 90 phút17 do giấc ngủ NREM thống trị trước tiên, theo sau đó là sự trở lại của giấc ngủ REM. Đúng ngay khi cuộc chiến kết thúc, hai giai đoạn này bắt đầu lại sự thay đổi luân phiên, được lặp lại sau mỗi 90 phút. Việc phát hiện ra sự thăng trầm luôn thay đổi rõ rệt này suốt đêm tiết lộ kiến trúc của giấc ngủ theo chu kỳ thật ấn tượng, được mô tả trong hình 8. Trục tung biểu thị các trạng thái khác nhau của bộ não, với trạng thái Thức ở trên cùng, rồi tới giấc ngủ REM, và sau đó các giai đoạn giảm dần của giấc ngủ NREM, các giai đoạn 1 đến 4. Trục hoành biểu thị thời gian ban đêm, đi từ trái sang phải, bắt đầu vào khoảng 11 đêm cho đến 7 giờ sáng. Tên kỹ thuật của đồ họa này là hypnogram (biểu đồ ngủ). qua lại Nếu tôi không thêm các đường nét đứt dọc để phân ranh giới mỗi chu kì 90 phút, bạn có thể đã phản đối rằng bạn không thể nhìn thấy mẫu 90 phút lặp lại đều đặn đó. Nhưng thực ra đây không phải là điều duy nhất bạn mong đợi tôi mô tả. Vấn đề chính là đặc điểm riêng biệt khác của giấc ngủ: mặt cắt của các giai đoạn ngủ. Trong khi đúng là chúng ta thay đổi giữa giấc ngủ NREM và REM cứ suốt 90 phút một lần, song tỉ lệ giấc ngủ NREM với giấc ngủ REM trong mỗi chu kì 90 phút cũng thay đổi đột ngột suốt đêm. Trong nửa đầu của đêm, phần lớn chu kì 90 phút của chúng ta bị giấc ngủ NROM sau chiếm chọn và dành cho giấc ngủ REM rất ít, như có thể thấy trong chu kỳ 1 của hình 8. Nhưng khi chúng ta chuyển qua nửa sau của đêm, sự cân bằng thiếu kiên định này sẽ thay đổi, với hầu hết thời gian bị giấc ngủ REM chi phối, cùng với ít, nếu có giấc ngủ NROM sâu. Chu kì 5 là ví dụ hoàn hảo của kiểu nhiều giấc ngủ REM này. Tại sao Mẹ Thiên nhiên nghĩ ra phương trình thể hiện các giai đoạn giấc ngủ theo cách phức tạp, kì lạ này? Tại sao chu kì giữa giấc ngủ NREM và REM lặp đi lặp lại? Tại sao lúc đầu toàn bộ không chỉ yêu cầu mỗi giấc ngủ NREM thôi, còn thứ hai sau đó cần toàn bộ giấc ngủ REM? Hoặc ngược lại? Nếu điều đó là quá mạo hiểm với hi vọng rằng một con vật chỉ ngủ có vài tiếng ban đêm tại một thời điểm nào đó, thì tại sao không giữ tỉ lệ trong mỗi chu kì bằng nhau, giống như việc chia đều số trứng vào cả hai giỏ, hơn là đặt hầu hết số trứng vào chiếc giỏ sớm (nửa đầu của đêm) trước và sau đó lại đảo ngược sự mất cân bằng đó khi đêm muộn (nửa sau của đêm)? Tại sao lại thay đổi điều đó? Có vẻ như hầu hết khối lượng công việc khó khăn của tiến hóa đã tạo ra một hệ thống phức tạp như vậy và diễn tả nó bằng hành động sinh học. Tuy hiện có nhiều học thuyết song chúng ta chưa có sự nhất trí khoa học nào về lý do tại sao giấc ngủ của chúng ta (và của tất cả động vật có vú và chim khác) quay vòng thành chu kì theo mẫu có thể lặp lại nhưng bất đối xứng đầy kịch tính này. Tôi đã đưa ra một học thuyết rằng sự tác động qua lại lẫn nhau không đều giữa các giấc ngủ NREM và REM là cần thiết để tu sửa và cập nhật thật nhẹ nhàng mạch thần kinh của chúng ta vào ban đêm và trong khi làm như vậy, đồng thời quản lý không gian lưu trữ hữu hạn bên trong bộ não. Dưới sự thúc ép của dung lượng lưu trữ có hạn bị áp đặt bởi rất nhiều tế bào thần kinh và kết nối bên trong cấu trúc bộ nhớ của chúng, bộ não của chúng ta phải tìm ra “điểm tốt nhất” giữa việc giữ lại thông tin cũ và chưa đủ chỗ cho thông tin mới. Việc cân bằng phương trình lưu trữ này yêu cầu nhận biết những kí ức mới mẻ và quan trọng nhất, cùng những kí ức hiện đang tồn tại chồng chéo, dư thừa, hoặc hoàn toàn không còn liên quan nữa. Như chúng ta sẽ khám phá trong chương 6, một chức năng quan trọng của giấc ngủ NREM sâu, vốn chiếm ưu thế ngay đầu đêm, là thực hiện việc làm sạch và loại bỏ các kết nối thần kinh không cần thiết. Ngược lại, giai đoạn giấc mơ của giấc ngủ REM, chiếm ưu thế muộn về sau trong đêm, đóng vai trò trong việc tăng cường các kết nối đó. Kết hợp cả hai chức năng này lại, chúng ta ít nhất cũng có được một lời giải thích tỉ mỉ cho lý do tại sao hai kiểu giấc ngủ này quay vòng thành chu kì trong đêm và tại sao những chu kỳ ban đầu bị chi phối bởi giấc ngủ NREM ngay đầu nửa đêm, còn giấc ngủ REM bao trùm hầu hết các chu kỳ nửa sau của đêm. Hãy xem xét việc tạo ra một tác phẩm điêu khắc từ một khối đất sét. Người ta bắt đầu bằng việc đặt một khối đất sét lớn lên đôn (với bộ não, phần nguyên liệu thô như đất sét này chính là toàn bộ đống kí ức tự truyện, cả cũ lẫn mới, được lưu trữ và cung cấp cho giấc ngủ mỗi đêm). Tiếp theo là loại bỏ những mẩu đất sét thừa khá nhiều khi mới tạo tác ban đầu (liên tục kéo dài giấc ngủ NREM), sau đó tập trung hơn vào việc tỉa tót các chi tiết có thể được định hình lúc đầu (các giai đoạn giấc ngủ REM ngắn). Ngay sau giai đoạn đầu tiên này, chu kì thay đổi trở lại thành vòng tạo hình sâu sắc thứ hai (một giai đoạn giấc ngủ NREM dài khác), được tiếp nối do xuất hiện cấu trúc hạt mịn (lẫn trong đất sét) có nhiều hơn một chút (giấc ngủ REM hơi nhiều hơn). Sau vài chu kỳ làm việc (như vậy) nữa, sự hài hòa về nhu cầu điều khắc đã thay đổi. Từ đống đất sét ban đầu, tất cả những đặc điểm cốt lõi của tác phẩm đã được tạo ra. Lúc này, chỉ với chỗ đất sét quan trọng còn lại và những công cụ cần thiết, nhà điêu khắc sẽ hoàn thành công việc khi tập trung mục tiêu vào việc trau chuốt các chi tiết và làm nổi bật những đặc điểm còn lại của tác phẩm (nhu cầu chính dành cho các kỹ năng của giấc ngủ REM, và ít công việc còn lại dành cho giấc ngủ NREM). Theo cách này, giấc ngủ có thể quản lý và giải quyết khủng hoảng bộ nhớ của chúng ta thật nhẹ nhàng, bằng yếu tố tạo cảm giác chìm sâu của giấc ngủ NREM có ảnh hưởng lớn ban đầu, đó kết hợp liền mạch với tác động từ từ của giấc ngủ REM và bổ sau sung các chi tiết. Vì trải nghiệm cuộc sống luôn thay đổi nên đòi hỏi danh mục bộ nhớ của chúng ta không ngừng được cập nhật, khiến cho bức điêu khắc tự truyện về trải nghiệm được tích trữ của chúng ta không bao giờ hoàn thành cả. Kết quả là bộ não luôn đòi hỏi một lượt ngủ mới và các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ mỗi đêm với mục đích tự động cập nhật mạng lưới bộ nhớ của chúng ta dựa trên các sự kiện diễn ra trước đó ở trong ngày. Lời giải thích này là một trong nhiều lý do mà tôi nghi ngờ) giải thích cho bản chất thay đổi theo chu kỳ của các giấc ngủ NREM và REM, cũng như sự mất cân bằng phân bổ của chúng trong đêm. Tuy nhiên, theo hồ sơ giấc ngủ này, vẫn tiềm ẩn một trong những nguy cơ mà hầu hết mọi người đều không biết khi giấc ngủ NREM thống trị trước tiên vào ban đêm, sau đó mới đến giấc ngủ REM chi phối mạnh dần vào buổi sáng. Giả sử tối nay nửa đêm bạn mới ngủ. Nhưng thay vì thức dậy lúc 8 giờ sáng, vì bạn cần ngủ đủ 8 tiếng, bạn lại phải thức dậy lúc 6 giờ sáng do có cuộc họp sáng sớm hoặc bởi vì bạn là vận động viên và được huấn luyện viên yêu cầu luyện tập vào sáng sớm. Vậy bạn sẽ mất đi bao nhiêu phần trăm giấc ngủ khi thức dậy vào giờ đó? Câu trả lời hợp lý là 25%,vì thức dậy lúc 6 giờ sáng nên bạn từ bỏ 2 tiếng ngủ theo giấc ngủ 8 tiếng bình thường. Nhưng điều đó không hoàn toàn đúng. Vì bộ não của bạn mong muốn phần lớn giấc ngủ REM trong những tiếng cuối cùng của đêm, tức là những giờ vào sáng sớm, nên bạn sẽ mất 60% - 90% của tất cả giấc ngủ REM, cho dù bạn đang mất 25% tổng số giờ ngủ của bạn. Điều này diễn ra theo cả hai chiều. Nếu bạn thức dậy lúc 8 giờ sáng, nhưng không đi ngủ trước 2 giờ sáng, bạn sẽ mất một lượng đáng kể giấc ngủ NROM sâu. Tương tự như chế độ ăn thiếu cân bằng mà theo đó bạn chỉ ăn các chất carbohydrate và bị suy dinh dưỡng do thiếu protein, gây cho bộ não thiếu mất giấc ngủ NREM hoặc REM - dù khác nhau nhưng cả hai đều giúp ích cho các chức năng quan trọng của bộ não và cơ thể dẫn tới hậu quả là sức khỏe mắc vô số chứng bệnh về cả tâm thần lẫn thể chất, mà chúng ta sẽ thấy trong các chương sau. Cho nên khi nói đến giấc ngủ, chúng ta cần hiểu rằng đây không phải là việc có thể đốt cháy giai đoạn như kiểu đốt nến cả hai đầu - hoặc thậm chí chỉ ở một đầu - và thoát khỏi nó. BỘ NÃO CỦA BẠN SINH RA GIẤC NGỦ NHƯ THẾ NÀO Nếu tối nay tôi đưa bạn vào phòng thí nghiệm giấc ngủ của tôi tại trường Đại học California, Berkeley, đặt các điện cực lên đầu và trên mặt của bạn, rồi để bạn ngủ thiếp đi, những sóng não của bạn khi đang ngủ trông sẽ thế nào? Các sóng não khi đó sẽ khác với những sóng não đang diễn ra ngay lúc này như thế nào, chính ngay tại lúc bạn đọc câu này, khi tỉnh táo? Những thay đổi sóng não khác nhau này giải thích được tại sao bạn có ý thức trong một trạng thái này (tỉnh táo), không có ý thức trong một trạng thái khác (giấc ngủ NREM) và có ý thức một cách ảo tưởng, hoặc mơ mộng, trong trạng thái thứ ba (giấc ngủ REM) như thế nào? Giả sử bạn là một người trưởng thành trung niên hoặc thanh niên khỏe mạnh (chúng ta sẽ thảo luận sau về giấc ngủ thời thơ ấu, khi tuổi già và lúc bệnh tật), ba đường lượn sóng trong hình 9 phản ánh các kiểu hoạt động sóng điện khác nhau mà tôi ghi lại từ bộ não của bạn. Mỗi đường sống này thể hiện 30 giây hoạt động sóng não từ ba trạng thái khác nhau này: (1) tỉnh táo, (2) giấc ngủ NREM sâu và (3) giấc ngủ REM. Trước khi ngủ, hoạt động bộ não lúc tỉnh táo của bạn trông thật điên cuồng, tức là các sóng não thay đổi theo chu kì (chuyển động lên và xuống) có lẽ 30 - 40 lần mỗi giây, tương tự như một tiếng trống rất nhanh. Thuật ngữ gọi đây là hoạt động bộ não “tần số nhanh”. Hơn nữa, không có mẫu đáng tin cậy nào với những sóng não này - tức là, nhịp trống không chỉ nhanh mà còn thất thường. Nếu tôi yêu cầu bạn dự đoán vài giây tiếp theo của hoạt động bộ não bằng cách gõ theo nhịp đập, dựa trên những gì đã có từ trước, bạn sẽ không thể làm được điều đó. Các sóng não thực sự không đồng bộ - tiếng trống của chúng không có nhịp rõ rệt. Cho dù tôi có chuyển đổi sóng não thành âm thanh (điều tôi đã làm trong phòng thí nghiệm ở một dự án sóng siêu âm giấc ngủ, và thật kì lạ khi nhìn thấy kết quả), thì bạn cũng sẽ thấy việc nhảy theo âm thanh đó là không khả thi. Đây chính là những dấu hiệu phân biệt về mặt điện của sự tỉnh táo hoàn toàn: hoạt động sóng não tần số nhanh và thật hỗn loạn. Bạn có thể đã mong đợi hoạt động bộ não bình thường của bạn trông thật rõ ràng và đồng bộ cao trong lúc tỉnh táo, phù hợp với mẫu theo trật tự về (hầu hết) tư duy logic của bạn trong suốt trạng thái tỉnh táo khi thức dậy. Sự hỗn loạn về mặt điện có tính mâu thuẫn được giải thích bởi thực tế các bộ phận khác nhau của bộ não khi đang tỉnh táo của bạn sẽ xử lý các mẩu thông tin khác nhau tại những thời điểm thích hợp khác nhau và theo những cách khác nhau. Khi được tổng hợp lại với nhau, thứ chúng tạo ra xuất hiện như một mẫu hoạt động hỗn loạn được ghi lại nhờ các điện cực đặt trên đầu bạn. Tương tự như vậy, hãy xem xét một sân vận động bóng đá lớn kín đầy hàng nghìn người hâm mộ và lủng lẳng giữa sân là một chiếc mic. Mỗi người đang ngồi ở các khu vực khác nhau trong sân lúc này đại diện cho các tế bào não độc lập, được tập hợp lại ở các vùng khác nhau của bộ não. Và chiếc mic chính là điện cực, một thiết bị ghi âm được đặt trên đỉnh đầu. Trước khi trận đấu bắt đầu, tất cả mọi người có mặt trong sân đang nói về những điều khác nhau vào những thời điểm khác nhau. Họ không có cùng một cuộc trò chuyện một cách đồng bộ. Thay vào đó, họ bị mất đồng bộ trong các cuộc thảo luận cá nhân của mình. Kết quả là cuộc trò chuyện tổng hợp mà chúng ta nhận được qua chiếc mic đặt trên đầu thật hỗn loạn, thiếu một giọng nói rõ ràng, thống nhất. Khi một điện cực được đặt trên đầu của một người, như được thực hiện trong phòng thí nghiệm của tôi, nó sẽ đo hoạt động tổng hợp của tất cả các tế bào thần kinh bên dưới bề mặt da đầu khi chúng xử lý các luồng thông tin khác nhau (âm thanh, hình ảnh, mùi vị, cảm giác, cảm xúc) tại những thời điểm thích hợp khác nhau và ở những vị trí cơ bản khác nhau. Việc xử lý nhiều thông tin các loại đa dạng như vậy có nghĩa rằng những sóng não của bạn trông rất nhanh, điên cuồng và hỗn loạn. Một khi đã nằm trên giường trong phòng thí nghiệm giấc ngủ của tôi, với đèn tắt và có lẽ một vài lần trở mình trằn trọc, bạn sẽ hoàn toàn rời khỏi trạng thái tỉnh táo để chìm dần vào giấc ngủ. Đầu tiên, bạn sẽ gặp những chỗ cạn của giấc ngủ NREM nông: giai đoạn 1 và 2. Sau đó, bạn sẽ tới những vùng nước sâu hơn thuộc giai đoạn 3 và 4 của giấc ngủ NREM, vốn được nhóm lại với nhau theo thuật ngữ chung là “giấc ngủ sóng chậm”. Quay trở lại các mẫu sóng não của hình 9 và tập trung vào đường sống ở giữa, bạn có thể hiểu được tại sao lại gọi như vậy. Trong giấc ngủ sâu, sóng chậm, nhịp lên xuống của hoạt động sóng não của bạn giảm đáng kể, có lẽ chỉ 2 - 4 sóng mỗi giây: chậm hơn 10 lần so với tốc độ sôi sục của hoạt động bộ não thể hiện khi bạn tỉnh táo. Điều đáng chú ý là các sóng châm của NREM cũng đồng bộ và đáng tin cậy hơn nhiều so với các hoạt động bộ não khi bạn thức. Trên thực tế, chúng đáng tin cậy tới mức bạn có thể dự đoán vài nhịp tiếp theo trong bài hát điện tử của giấc ngủ NREM dựa trên những gì đã có trước đó. Khi tôi đã chuyển đổi hoạt động nhịp sâu của giấc ngủ NREM thành âm thanh và phát lại cho bạn nghe vào buổi sáng (điều chúng tôi đã từng làm cho những người trong chính dự án sóng siêu âm giấc ngủ), bạn sẽ có thể cảm thấy nhịp và sự chuyển động đúng lúc của giấc ngủ NREM, gây ảnh hưởng một cách nhẹ nhàng với nhịp mạch đập thật chậm. Nhưng có một điều khác sẽ trở nên rõ ràng khi bạn lắng nghe và lắc lư theo sự rộn ràng của những sóng não ngủ sâu. Thỉnh thoảng mỗi lúc, lại có một âm thanh mới được bao trùm lên trên đỉnh của nhịp sóng chậm. Âm thanh này thật ngắn gọn, chỉ kéo dài vài giây, nhưng luôn xuất hiện vào nhịp đầu của chu kỳ sóng chậm. Bạn sẽ nhận thấy nó như một âm rung nhanh, không khác mấy với việc rung mạnh chữ trong một số ngôn ngữ, chẳng hạn như tiếng Hindi hoặc tiếng Tây Ban Nha, hoặc như tiếng rừ...ư...ử rất nhanh phát ra từ một chú mèo khi thấy hài lòng. Những gì bạn đang nghe thấy chính là các đợt sóng não - một sự cố gắng mạnh mẽ của hoạt động sóng não thường kết thúc vào đầu cuối của mỗi sóng chậm riêng lẻ. Các đợt sóng não xuất hiện trong suốt cả hai giai đoạn sâu và nông hơn của giấc ngủ NREM, thậm chí trước khi những sóng não mạnh mẽ và chậm rãi của giấc ngủ sâu bắt đầu nổi lên và chiếm ưu thế. Một trong nhiều chức năng của chúng là hoạt động như những người lính gác đêm luôn bảo vệ giấc ngủ bằng cách bảo vệ bộ não khỏi những tiếng ồn bên ngoài. Các đợt sóng não của một người càng mạnh mẽ và nhanh hơn, chúng càng kiên nhẫn hơn với những tiếng ồn bên ngoài mà có thể đánh thức được người ngủ. Quay trở lại với những sóng châm của giấc ngủ sâu, chúng ta cũng đã khám phá ra vài điều hấp dẫn về nơi bắt nguồn của chúng và cách chúng lướt qua bề mặt của bộ não. Hãy đặt ngón tay của bạn vào chỗ giữa hai mắt, ngay phía trên sống mũi. Bây giờ di ngón tay hướng lên trán khoảng 5cm. Tối nay, khi bạn đi ngủ, đây là nơi sẽ sinh ra hầu hết sóng não ngủ sâu: ngay chính giữa các thùy trán của bạn. Đó chính là tâm chấn, hoặc điểm nóng, mà từ đó xuất hiện hầu hết giấc ngủ sâu, sóng châm của bạn. Tuy nhiên, sóng của giấc ngủ sâu không tỏa ra theo những vòng tròn hoàn hảo. Thay vào đó, hầu như tất cả các sóng não ngủ sâu của bạn sẽ di chuyển theo một hướng: từ phía trước ra phía sau bộ não của bạn. Chúng giống như những sóng âm được phát ra từ loa, chủ yếu di chuyển theo một hướng, từ loa ra ngoài (bao giờ phía trước loa cũng nghe to hơn phía sau loa). Và giống như một chiếc loa phát thanh trên khắp một vùng rộng lớn, các sóng chậm mà bạn sinh ra tối nay sẽ dần dần tiêu tan sức mạnh khi chúng thực hiện cuộc hành trình về phía sau bộ não của mình, mà không hồi phục hoặc quay trở lại. Quay trở lại những năm 1950 và 1960, khi các nhà khoa học bắt đầu đo những sóng não chậm này, đã hình thành một giả định có thể hiểu được là: nhịp sóng não thậm chí trông thật lười biếng phải phản ánh một bộ não nhàn rỗi, hoặc thậm chí nằm im. Đó là một linh cảm hợp lý khi suy xét rằng những sóng não chậm nhất, sâu nhất của giấc ngủ NREM có thể giống với những sóng não mà chúng ta thấy ở các bệnh nhân bị gây mê, hoặc thậm chí ở những trạng thái hôn mê nhất định. Nhưng giả định này đã sai hoàn toàn, và chỉ có sự thật mới mãi trường tồn. Vì những gì bạn đang thực sự trải qua trong giấc ngủ NREM sâu là một trong những màn trình diễn có tính sử thi nhất về cộng tác thần kinh mà chúng ta được biết. Thông qua một hành động tự tổ chức đáng kinh ngạc, hàng nghìn tế bào não cùng quyết định thống nhất lại và “hát”, hoặc đốt cháy, đúng thời điểm thích hợp. Mỗi lần tôi theo dõi hành động đồng bộ thần kinh tuyệt vời này xảy ra vào ban đêm trong phòng thí nghiệm nghiên cứu riêng của mình, tôi đều khâm phục: giấc ngủ thực sự là điều đáng ngưỡng mộ. Quay trở lại với sự tương tự của chiếc mic đang lơ lửng trên sân vận động bóng đá, hãy xem xét trận đấu của giấc ngủ hiện đang diễn ra. Đám đông - hàng nghìn tế bào não - đã chuyển từ cuộc trò chuyện cá nhân trước trận đấu (đang thức) sang trạng thái được thống nhất (ngủ sâu). Giọng nói của họ đã hòa thành cùng một nhịp đều nhau, một bản thánh ca như lời thần chú - bản thánh ca của giấc ngủ NROM sâu. Và thật đột ngột khi họ cùng nhau ngân vang những nốt cao, vì điều đó gây ra sự tăng vọt của hoạt động sóng não rồi rơi vào im lặng trong vài giây trước khi tạo ra vùng sóng lõm sâu, bị kéo dài. Còn từ chiếc mic trên sân vận động, chúng ta nghe thấy tiếng gầm thét được xác định rõ ràng từ đám đông bên dưới, và tiếp theo là một sự tạm lắng khá lâu. Việc nhận thấy sự vui thích theo nhịp của giấc ngủ sóng chậm NREM sâu thực sự là một trạng thái vô cùng tích cực, được phối hợp tốt thật kĩ càng của sự thống nhất bộ não khiến các nhà khoa học buộc phải từ bỏ bất cứ quan điểm vội vàng nào cho rằng giấc ngủ sâu như trạng thái bán ngủ đông hoặc ngẩn ngơ uể oải. Việc hiểu được sự cân đối về mặt điện tuyệt vời này, thứ gợn sóng trên bề mặt bộ não của bạn hàng trăm lần mỗi đêm, còn giúp giải thích được sự đánh mất ý thức (tạm thời về) bên ngoài của bạn. Sóng não xuất phát từ phía dưới bề mặt bộ não, bên trong đồi thị. Hãy nhớ lại khi chúng ta ngủ, đồi thị - cánh cổng cảm giác, nằm sâu ở giữa não - chặn lại việc truyền các tín hiệu tri giác (âm thanh, hình ảnh, cảm ứng, vv...) tới đỉnh não, hoặc vỏ não. Nhờ cắt đứt những mối ràng buộc tri giác với thế giới bên ngoài, chúng ta không chỉ đánh mất cảm giác về ý thức (giải thích lý do tại sao chúng ta không mơ trong giấc ngủ NREM sâu, cũng không nắm rõ được thời gian), mà còn cho phép vỏ não “thư giãn” đi vào chế độ thực hiện chức năng mặc định của nó. Chế độ mặc định đó chính là điều được chúng ta gọi là giấc ngủ sóng chậm: một trạng thái hoạt động bộ não mang tính chủ động, thận trọng nhưng đồng bộ cao. Đây là một trạng thái tương tự như của thiền trí óc ban đêm, song tôi xin lưu ý rằng trạng thái này hoàn toàn khác hẳn với hoạt động sóng não của các trạng thái thiền khi thức. Trong trạng thái tâm linh này của giấc ngủ NREM sâu có thể tìm thấy một kho báu thực sự chứa những lợi ích về tinh thần và thể chất tương ứng cho bộ não và cơ thể của bạn – khoản tiền thưởng mà chúng ta sẽ khám phá đầy đủ trong chương 6. Tuy nhiên, một lợi ích cho bộ não - việc tiết kiệm bộ nhớ - đáng được đề cập thêm ngay lúc này trong câu chuyện của chúng ta, vì nó cho chúng ta biết khả năng của những sóng não sâu, chậm kia. Bạn đã bao giờ thực hiện một chuyến đi đường dài bằng ô tô riêng và nhận thấy rằng tại một thời điểm nào đó trong hành trình, cường độ tín hiệu sóng FM của đài phát thanh bạn đang nghe kém dần chưa? Trái lại, cường độ tín hiệu sóng AM của đài phát thanh vẫn ổn định. Có lẽ bạn đã lái xe đến một vùng hẻo lánh và đã cố gắng nhưng không thể bắt được sóng FM mới của đài phát thanh. Tuy nhiên, khi chuyển sang băng tần AM, một số kênh trên đài phát thanh vẫn đang hoạt động bình thường. Lời giải thích nằm trong chính bản thân các sóng vô tuyến, bao gồm hai tốc độ truyền khác nhau của các sóng phát thanh FM và AM. FM sử dụng sóng vô tuyến tần số nhanh hơn, nhịp lên xuống nhiều lần hơn trong một giây so với sóng vô tuyến AM. Một ưu điểm của sóng vô tuyến FM chính là chúng có thể truyền tải lượng thông tin dài hơn, nhiều hơn và do đó, chúng có chất lượng âm thanh tốt hơn. Song có một nhược điểm lớn: sóng FM nhanh chóng “kiệt sức”, giống như một người chạy nước rút chỉ có thể chạy trên những quãng đường ngắn. Chương trình phát thanh theo sóng AM sử dụng sóng vô tuyến chậm hơn nhiều (dài hơn), giống như một người gầy còm chạy đường dài. Trong khi không thể đạt được chất lượng tốt, năng động như của sóng vô tuyến FM, song nhịp độ như đi bộ của sóng vô tuyến AM lại trao cho chúng khả năng bao phủ cả những khoảng cách rộng. lớn với cường độ tín hiệu ổn định hơn. Do đó, các chương trình phát sóng tầm xa hơn có thể thực hiện được với các sóng phát thanh chậm của AM, cho phép truyền đạt thông tin rộng rãi hơn giữa các vị trí địa lý ở rất xa nhau. Khi bộ não của bạn chuyển từ hoạt động tần số nhanh của việc thức dậy sang mẫu giấc ngủ NREM sâu chậm hơn, nhịp nhàng hơn, lợi thế truyền thông tầm xa giống như sóng vô tuyến AM rất có thể xảy ra. Sóng ổn định, chậm, đồng bộ quét qua bộ não trong giấc ngủ sâu mở ra những khả năng giao tiếp giữa các vùng cách xa nhau của bộ não, cho phép chúng gửi và nhận các kho lưu trữ khác nhau về kinh nghiệm được bảo quản của mình một cách cộng tác. Liên quan tới vấn đề này, bạn có thể hình dung mỗi sóng chậm riêng biệt của giấc ngủ NREM như một người đưa thư, có thể vận chuyển các gói thông tin giữa các trung tâm bộ não khác nhau về mặt giải phẫu. Một lợi ích của những sóng não ngủ sâu đang di chuyển này chính là quá trình truyền tập tin. Mỗi đêm, những sóng não tầm xa của giấc ngủ sâu sẽ chuyển các gói bộ nhớ (những kinh nghiệm mới nhất) từ một vị trí lưu trữ ngắn hạn, vốn khá mong manh, đến một vị trí lưu trữ lâu dài hơn và theo đó, lâu dài và an toàn hơn. Vì vậy chúng ta xem hoạt động sóng não khi thức như “người” quan tâm chủ yếu đến sự tiếp nhận thế giới trị giác bên ngoài, trong khi trạng thái của giấc ngủ sóng chậm NREM sâu tạo ra một trạng thái phản chiếu bên trong - điều thúc đẩy sự truyền thông tin và cất giữ kí ức. Nếu sự tỉnh táo bị chi phối bởi sự tiếp nhận và giấc ngủ NREM bằng sự phản chiếu, thì điều gì xảy ra sau đó trong suốt giấc ngủ REM - trạng thái ngủ mơ? Quay trở lại hình 9, đường sóng cuối cùng của hoạt động sóng não điện là thứ tôi sẽ quan sát đến từ bộ não của bạn trong phòng thí nghiệm giấc ngủ khi bạn đi vào giấc ngủ REM. Mặc dù đang ngủ, hoạt động sóng não của giấc ngủ REM lại không có ảnh hưởng giống với hoạt động sóng não của giấc ngủ sóng chậm NREM sâu (đường sóng ở giữa trong hình). Thay vào đó, hoạt động bộ não trong giấc ngủ REM là một bản sao gần như hoàn hảo được thấy trong suốt thời gian hoàn toàn tỉnh táo - đường sóng trên cùng trong hình. Quả thật, các nghiên cứu chụp cắt lớp bộ não MRI (chụp cộng hưởng từ) gần đây đã phát hiện ra có những bộ phận riêng lẻ của bộ não tăng hoạt động đến hơn 30% trong suốt giấc ngủ REM so với khi chúng ta hoàn toàn tỉnh táo! Vì những lý do này, giấc ngủ REM còn được gọi là giấc ngủ nghịch lý: bộ não hóa ra đang thức, song cơ thể rõ ràng đang ngủ say. Thường thì không thể phân biệt giấc ngủ REM với sự tỉnh táo chỉ bằng cách sử dụng hoạt động sóng não điện. Trong giấc ngủ REM, CÓ sự trở lại của chính những sóng não tần số nhanh hơn đã bị mất đồng bộ một lần. Hàng nghìn tế bào não ở vỏ não của bạn đã thống nhất trước đó trong một cuộc trò chuyện chậm chạp, đồng bộ trong suốt giấc ngủ NREM sâu đã trở lại để xử lý điên cuồng những mẩu thông tin khác nhau theo những tốc độ và thời điểm khác nhau ở các vùng não khác nhau - giống như khi bạn hoàn toàn tỉnh táo. Nhưng lúc này bạn không tỉnh táo. Thay vào đó, bạn đang ngủ say. Vậy thông tin nào đang được xử lý, vì chắc chắn không phải là thông tin từ thế giới bên ngoài vào thời điểm đó? Giống như khi bạn tỉnh táo, cánh cổng cảm giác của đồi thị một lần nữa lại rộng mở trong suốt giấc ngủ REM. Nhưng bản chất lúc này của cánh cổng lại khác hẳn vì giờ không phải là những cảm giác từ bên ngoài được phép tiến đến vỏ não trong suốt giấc ngủ REM. Thay vào đó, các tín hiệu về cảm xúc, động lực thúc đẩy và kí ức (quá khứ cùng hiện tại) đều được phát ra trên những màn hình lớn của các vùng vỏ não thị giác, thính giác và cảm giác vận động của chúng ta ở bộ não. Hằng đêm, giấc ngủ REM đưa bạn vào một nhà hát ngược đời, nơi ở đó bạn được thưởng thức một lễ hội hóa trang kì lạ, có tính liên tưởng cao của các chủ đề tự truyện. Khi nói đến xử lý thông tin, chúng ta xem trạng thái thức chủ yếu như sự tiếp nhận (trải nghiệm và liên tục học hỏi thế giới xung quanh bạn), giấc ngủ NREM như sự phản chiếu (lưu giữ và củng cố những thành phần thô của các sự việc và kĩ năng mới) và giấc REM như sự tích hợp (kết nối những thành phần thô này lại với nhau, cùng với tất cả những kinh nghiệm trong quá khứ, và khi làm như vậy, xây dựng một mô hình chính xác hơn bao giờ hết về cách thế giới hoạt động, bao gồm cả những hiểu biết sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề). Vì các sóng não điện của giấc ngủ REM và lúc thức dậy rất giống nhau, nên làm sao tôi có thể biết được bạn đang trải qua trạng thái nào giữa một trong hai trạng thái này khi bạn đang nằm trong phòng ngủ của phòng thí nghiệm giấc ngủ ngay cạnh phòng điều khiển? Người chơi làm lộ chân tướng vào lúc này chính là cơ thể bạn - đặc biệt là cơ bắp. Trước khi dẫn bạn tới chiếc giường trong phòng thí nghiệm giấc ngủ, chúng tôi đã gắn các điện cực lên cơ thể bạn, ngoài những điện cực chúng tôi gắn trên đầu bạn. Trong lúc bạn còn thức, thậm chí đang nằm trên giường và thư giãn, vẫn còn một độ căng tổng thể, hoặc sự rắn chắc, ở các cơ bắp của bạn. Tiếng động trong cơ bắp ổn định này dễ dàng được phát hiện ra nhà các điện cực đang lắng nghe trên cơ thể bạn. Khi bạn đi vào giấc ngủ NREM, tuy sự căng cơ vẫn còn nhiều song một phần nào đó cũng đã biến mất. Tuy nhiên, vì tăng tốc cho bước nhảy vọt vào giấc ngủ REM, một thay đổi ấn tượng đã xảy ra. Chỉ mấy giây trước khi giai đoạn ngủ mơ bắt đầu và vì chừng nào giấc ngủ REM còn chưa kết thúc, bạn hoàn toàn bị tê liệt. Khi đó không còn sự rắn chắc nào trong các cơ tự chủ của cơ thể bạn nữa. Không có một chút nào. Và nếu tôi lặng lẽ vào phòng rồi nhẹ nhàng nâng cơ thể bạn lên mà không hề đánh thức bạn, cơ thể của bạn lúc đó sẽ hoàn toàn mềm oặt, giống như một con búp bê làm bằng vải vụn vậy. Song hãy yên tâm rằng các cơ bắp không tự chủ của bạn - những cơ bắp kiểm soát các hoạt động tự chủ như thở - vẫn liên tục hoạt động và duy trì sự sống trong khi ngủ. Nhưng tất cả các cơ bắp khác trở nên lỏng lẻo. Đặc điểm này, được gọi là “sự mất trương lực” (không có sự rắn chắc ở các cơ bắp), xảy ra do một tín hiệu vô hiệu hóa mạnh mẽ được truyền xuống dọc suốt chiều dài tủy sống từ thân não của bạn. Khi tín hiệu tới đúng vị trí, các cơ bắp tạo dáng điệu của cơ thể, chẳng hạn như cơ bắp tay trên cánh tay và cơ tứ đầu đùi trên chân của bạn, đều đánh mất tất cả độ căng và sức mạnh của chúng. Chúng sẽ không còn đáp ứng các lệnh được đưa ra từ bộ não của bạn. Trên thực tế, bạn đã trở thành một tù nhân bị giấc ngủ REM giam giữ. May mắn là sau khi chịu án tạm giam của chu kỳ giấc ngủ REM, cơ thể bạn sẽ được giải phóng khỏi tình trạng bị giam cầm về thể chất khi giai đoạn giấc ngủ REM kết thúc. Sự phân tách nổi bật này trong suốt trạng thái ngủ mơ, nơi bộ não trở nên bận rộn vô cùng trong khi cơ thể đang bị bất động, cho phép các nhà khoa học về giấc ngủ dễ dàng nhận ra - và theo đó phân biệt được - sóng não giấc ngủ REM khác với sóng não khi tỉnh táo. Tại sao tiến hóa đã quyết định cấm hẳn hoạt động cơ bắp trong giấc ngủ REM? Bởi vì nhờ loại bỏ hoạt động cơ bắp, bạn được ngăn chặn khỏi việc thực hiện trải nghiệm trong giấc mơ của mình. Trong suốt giấc ngủ REM, luôn có sự ngăn chặn không ngừng các lệnh vận động diễn ra quanh bộ não và chúng làm nền tảng cho trải nghiệm nhiều vận động của những giấc mơ. Sau đó, sự khôn ngoan của Mẹ Thiên nhiên đã “may đo” một chiếc áo bó mang tính sinh lý có tác dụng cầm được những vận động hư cấu này trở thành hiện thực, nhất là khi suy xét rằng bạn đã ngừng quan sát có ý thức môi trường xung quanh (bên ngoài). Bạn có thể hoàn toàn hình dung ra kết cục tai hại của việc thực hiện cuộc chiến trong mơ một cách sai lầm, hoặc chạy thục mạng trước kẻ thù trong mơ đang đến gần, trong khi mắt bạn nhắm nghiền và bạn không còn hiểu về thế giới xung quanh. Lúc này, giấc mơ khiến bạn nhanh chóng bỏ lại vốn gen (sinh tồn của đồng loại) mà không phải mất nhiều thời gian đắn đo vì bộ não đã làm tê liệt cơ thể để tâm trí có thể mơ thật an toàn. Làm thế nào chúng ta biết các lệnh vận động này thực sự xuất hiện trong khi một người ngủ mơ, ngoại trừ người đó hoàn toàn thức giấc và kể rằng họ có một cuộc chạy đua hoặc một trận đánh nhau trong mơ? Câu trả lời đáng tiếc chính là cơ chế gây tê liệt này có thể không hoạt động ở một số người, nhất là người cao tuổi. Do đó, họ chuyển đổi những xung vận động có liên quan đến giấc mơ này thành vận động thể chất trong thế giới thực. Như chúng ta sẽ thấy ở chương 11, hậu quả có thể thật bi thảm. Cuối cùng, vì không thể rời khỏi bức tranh giấc ngủ REM mô tả, nên đây chính là lý do cho tên gọi của giai đoạn này: mắt chuyển động nhanh tương ứng. Trên thực tế, khi xảy ra giai đoạn này, mắt của bạn vẫn nhắm nghiền tại chỗ trong suốt giấc ngủ NREM sâu18. Song các điện cực được chúng tôi gắn phía trên và phía dưới mắt bạn lại kể một câu chuyện bằng mắt khác hoàn toàn khi bạn bắt đầu mơ: rất giống câu chuyện được Kleitman và Aserinsky khám phá ra năm 1952 khi quan sát giấc ngủ ở trẻ sơ sinh. Trong suốt giấc ngủ REM, có những giai đoạn nhãn cầu của bạn sẽ chuyển động nhanh hết sức, liên tục từ trái sang phải. Ban đầu, các nhà khoa học giả định rằng những chuyển động liên hồi này của mắt tương ứng với việc theo dõi trải nghiệm thị giác trong các giấc mơ. Tuy nhiên điều này không đúng. Thay vào đó, các chuyển động của mắt được kết nối mật thiết với việc tạo ra giấc ngủ REM về mặt sinh lý và phản ánh điều gì đó thậm chí khác thường hơn cả sự lo sợ thụ động những thứ đang di chuyển trong không gian giấc mơ. Hiện tượng này được trình bày chi tiết trong chương 9. Vậy chúng ta có phải là những sinh vật duy nhất trải nghiệm những giai đoạn khác nhau này của giấc ngủ không? Những động vật nào khác có giấc ngủ REM này? Và chúng có mơ không? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu nhé. CHƯƠNG 4 NHỮNG CHIẾC GIƯỜNG CỦA VƯỢNG KHỦNG LONG VÀ GIẤC NGỦ TRƯA VỚI ĐƠN BÁN CẦU NÃO Ai ngủ, chúng ta ngủ như thế nào, và ngủ bao lâu? AI NGỦ Sự sống đã bắt đầu ngủ từ khi nào? Có phải giấc ngủ xuất hiện những loài khỉ không đuôi lớn? Có thể sớm hơn, ở các loài bò sát hoặc tổ tiên dưới nước của chúng, loài cá? Vì thiếu chiếc hộp thể gian nên cách tốt nhất để trả lời câu hỏi này là bắt đầu nghiên cứu giấc ngủ trên khắp các ngành khác nhau của vương quốc động vật, từ thời tiền sử đến tiến hóa gần đây. Những nghiên cứu kiểu này đem lại một khả năng mạnh mẽ để thấy được những gì cổ xưa qua hồ sơ lịch sử và ước tính thời điểm khi giấc ngủ lần đầu tiên xuất hiện trên hành tinh. Như nhà di truyền học Theodosius Dobzhansky đã từng nói, “Không có gì trong sinh học có ý nghĩa ngoại trừ trong ánh sáng của tiến hóa”. Đối với giấc ngủ, câu trả lời rõ ràng hóa ra còn sớm hơn nhiều so với bất kỳ sự dự đoán nào và sâu sắc hơn nhiều theo sự phân nhánh. Thực tế là không có ngoại lệ nào hết khi mọi loài động vật được nghiên cứu đến bây giờ đều ngủ, hoặc tham gia vào một điều đặc biệt nào đó giống như vậy. Điều đặc biệt này bao gồm côn trùng, như ruồi, ong, gián và bọ cạp19; cá, từ loài cá rô nhỏ bé đến loài cá mập lớn nhất20, động vật lưỡng cư, chẳng hạn như ếch; và bò sát, như rùa, rồng Komodo và tắc kè hoa. Tất cả những loài vật này đều có giấc ngủ thực sự. Khi nấc thang tiến hóa càng cao hơn, chúng ta thấy rằng tất cả các loài chim và động vật có vú đều ngủ: từ chuột chù đến vẹt, chuột túi, gấu bắc cực, dơi và dĩ nhiên cả con người chúng ta. Giấc ngủ có ở vạn vật. Ngay cả động vật không xương sống, như các loài động vật thân mềm và động vật da gai thời nguyên thủy, hay thậm chí những loài giun thực sự cổ xưa, đều tận hưởng những giai đoạn ngủ của chúng). Trong những giai đoạn này, “giấc ngủ lịm” theo cách gọi trìu mến, giống như con người, các loài vật cũng không phản ứng với mọi kích thích bên ngoài. Và cũng giống như chúng ta thường chìm vào giấc ngủ nhanh hơn và ngủ ngon hơn khi thiếu ngủ, ở loài giun được xác định bằng độ không nhạy cảm của chúng với những kích thích mà các nhà thực nghiệm tạo ra. Giấc ngủ bao nhiêu “tuổi”? Giun xuất hiện trong suốt thời kỳ bùng nổ kỉ Cambri: ít nhất 500 triệu năm trước. Nghĩa là giun (và giấc ngủ theo quần hợp) xuất hiện trước tất cả các loài có xương sống, bao gồm khủng long, vốn theo suy luận, có khả năng ngủ. Hãy tưởng tượng tất cả những con khủng long Diplodocus và khủng long ba sừng đều lăn ra ngủ trong đêm thật thoải mái! Thời gian tiến hóa cách xa hơn nữa, chúng ta đã phát hiện ra những dạng sinh vật đơn bào thực sự đơn giản nhất tồn tại được qua thời gian hơn 24 tiếng, như vi khuẩn, có các giai đoạn chủ động và thụ động tương ứng với chu kỳ ánh sáng-tối của hành tinh chúng ta. Đây được xem như mẫu mà giờ đây chúng ta tin là tiền thân của nhịp sinh học riêng của mình và cùng với nó, là thức dậy và đi ngủ. Đa phần những giải thích cho lý do sao chúng ta lại ngủ xoay xung quanh một quan niệm phổ biến và có lẽ sai lầm rằng: ngủ là trạng thái chúng ta phải tham gia để sửa chữa những rối loạn được gây ra khi thức. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta lật ngược hoàn toàn lập luận này? Nếu như giấc ngủ rất hữu ích - rất có lợi về mặt sinh lý cho mọi khía cạnh của con người chúng ta - thì câu hỏi thực sự sẽ là: Tại sao sự sống cần phải thức dậy tới vậy? Việc suy xét trạng thái tỉnh táo có thể thường gây hại về mặt sinh học như thế nào, có nghĩa rằng câu hỏi về tiến hóa thực sự là đây - sự tỉnh táo, mà không phải giấc ngủ. Tiếp nhận quan điểm này, vậy chúng ta có thể đề ra một học thuyết khác hẳn: giấc ngủ là trạng thái đầu tiên của sự sống trên hành tinh này và chính từ giấc ngủ mới xuất hiện sự tỉnh táo. Nói như vậy có thể là giả thuyết phi lý và không ai chấp nhận đó là điều nghiêm túc hoặc mang tính khám phá, nhưng cá nhân tôi không nghĩ nó hoàn toàn không hợp lý. Cho dù học thuyết nào trong hai học thuyết này là đúng, thì những gì chúng ta biết chắc chắn chính là giấc ngủ có nguồn gốc cổ xưa. Nó xuất hiện cùng với những hình thái sớm nhất của sự sống ở thế gian này. Giống như những đặc điểm thô sơ khác, chẳng hạn như ADN, giấc ngủ vẫn là trạng thái gắn kết phổ biến đoàn kết mọi sinh vật trong vương quốc động vật. Tuy giấc ngủ đúng là sự phổ biến lâu dài, song thực sự vẫn có sự khác biệt đáng kể trong giấc ngủ giữa các loài khác nhau. Trên thực tế có bốn sự khác biệt như vậy. MỖI LOÀI ĐỀU CÓ SỰ KHÁC BIỆT Voi cần số giờ ngủ bằng một nửa của con người, chỉ cần ngủ 4 tiếng mỗi ngày. Hổ và sư tử dành 15 tiếng mỗi ngày cho giấc ngủ. Loài dơi nâu ngủ nhiều hơn tất cả các động vật có vú khác, chỉ thức 5 tiếng mỗi ngày trong khi ngủ tới 19 tiếng. Tổng thời gian ngủ là một trong những khác biệt rõ nhất về việc các loài ngủ như thế nào. """