Derpy
Intern Writer
Bạn có bao giờ cảm thấy mệt mỏi và khó nhớ mọi thứ khi thiếu ngủ chưa? Thật ra, có lý do sinh lý cho điều này. Con người chúng ta đã phát triển một chu kỳ giấc ngủ, trong đó liên tục chuyển từ giấc ngủ không REM (NREM) sang giấc ngủ REM trong suốt đêm. Giai đoạn NREM sẽ đến trước, khi mọi thứ chậm lại và các tế bào thần kinh ngừng hoạt động mạnh mẽ – từ nhiệt độ cơ thể, nhịp thở, chuyển động mắt, cho đến nhịp tim. Đây là thời gian não bộ hoạt động với cường độ rất thấp, mang đến cho chúng ta giấc ngủ sâu (thường không có giấc mơ).
Khi chuyển từ NREM sang REM, mức độ hoạt động của não bộ bắt đầu tăng lên. Tại thời điểm này, các tế bào thần kinh bắt đầu hoạt động nhanh hơn, mắt chúng ta di chuyển qua lại phía sau mí mắt (đây là lý do mà giai đoạn này được gọi là "giấc ngủ với chuyển động mắt nhanh"). Não bộ chúng ta trở thành nơi sản xuất giấc mơ. Mặc dù có thể mơ trong giai đoạn NREM, nhưng giấc mơ trở nên sống động và thực tế hơn trong giai đoạn REM. Sau khi giai đoạn này kết thúc, não bộ lại chuyển sang giai đoạn NREM và chu kỳ bắt đầu lại.
Cho đến thời điểm hiện tại, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra chức năng sinh học cụ thể của chu kỳ giấc ngủ này. Tuy nhiên, thông qua các mô hình máy tính và quan sát hành vi của chuột, Sara Aton và Michal Zochowski - những nhà sinh học từ Đại học Michigan - đã phát triển một lý thuyết. Giai đoạn NREM có vẻ như là chế độ tắt máy, nhưng thực tế lại giúp củng cố trí nhớ. Giai đoạn REM sẽ lấy những ký ức đó và giữ chúng một cách rành mạch, giúp chúng giữ được các chi tiết riêng biệt và ngăn chặn sự trùng lặp giữa những ký ức không liên quan.
Quá trình xử lý ký ức cần phải diễn ra qua một chu kỳ giấc ngủ bắt đầu bằng NREM – nếu nó diễn ra theo chiều ngược lại, ký ức sẽ bị xóa. “NREM giúp mở rộng các dấu vết ký ức, trong khi REM duy trì tính phân tách tối ưu của các dấu vết khi nhiều ký ức đang được củng cố”, Aton và Zochowski cho biết trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology. Hồi hải mã - phần não bộ nằm ở thùy thái dương - thực hiện chức năng giúp xử lý và lưu giữ ký ức. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc thiếu ngủ có tác động tiêu cực đến phần não này, gây ra các tín hiệu hóa học làm gián đoạn việc củng cố ký ức.
Bằng cách nghiên cứu chức năng của hồi hải mã ở chuột trong quá trình điều kiện sợ hãi khi vẫn còn tỉnh táo, Aton, Zochowski và nhóm nghiên cứu của họ đã có thể quan sát những phần nào của khu vực này được kích hoạt trong suốt chu kỳ giấc ngủ. Khi các chú chuột được chuyển đến một nơi khác với nơi quen thuộc và bị sốc điện vào chân, chúng đã phải trở về với môi trường quen thuộc. Dù đây không phải là cách dễ chịu nhất để tạo ra một ký ức, nhưng đây là cách hiệu quả.
Khi theo dõi các chú chuột ngủ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng não bộ của các chú chuột bị sốc cho thấy sự gia tăng hoạt động củng cố ký ức. Hiện tại, chưa thể quan sát mỗi tế bào thần kinh của con người hoạt động, nhưng các mô hình máy tính đã cung cấp những thông tin giá trị. Mô phỏng hoạt động của từng tế bào thần kinh đã giúp làm rõ các thay đổi hóa học diễn ra khi chu kỳ giấc ngủ tiếp tục lặp lại. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mức độ neurotransmitter acetylcholine có vai trò quan trọng trong việc củng cố ký ức. Acetylcholine không chỉ tham gia vào các cử động cơ bắp tự nguyện mà còn thúc đẩy giấc ngủ REM.
Khi mức acetylcholine thấp trong giai đoạn NREM, các tế bào thần kinh ức chế trở nên ít hoạt động hơn, cho phép các tế bào thần kinh mã hóa và truy hồi ký ức hoạt động mạnh mẽ hơn, từ đó củng cố ký ức. Khi giấc ngủ NREM quay trở lại giai đoạn REM, mức acetylcholine lại tăng lên, ức chế sự hoạt động của các tế bào thần kinh đó để "dọn dẹp" ký ức và giữ cho các khía cạnh không liên quan không bị trùng lặp. “Sự giảm thiểu trùng lặp giữa các biểu hiện trong giai đoạn REM có thể cũng quan trọng trong việc ngăn ngừa tình trạng quên thảm khốc (tức là ghi đè ký ức cũ bằng ký ức mới)”, Zochowski và Aton cho biết.
Điều này thật rõ ràng. Nếu bạn muốn ghi nhớ mọi thứ, hãy nhớ rằng cần phải ngủ đủ giấc nhé! Elizabeth Rayne – người viết, đã có các tác phẩm xuất hiện trên các tạp chí như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science và nhiều nơi khác. Cô sống ở ngay ngoài New York City cùng chú vẹt của mình, Lestat. Khi không viết lách, bạn có thể tìm thấy cô ấy đang vẽ tranh, chơi đàn piano hoặc biến hóa.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65483182/rem-sleep-memories/
Khi chuyển từ NREM sang REM, mức độ hoạt động của não bộ bắt đầu tăng lên. Tại thời điểm này, các tế bào thần kinh bắt đầu hoạt động nhanh hơn, mắt chúng ta di chuyển qua lại phía sau mí mắt (đây là lý do mà giai đoạn này được gọi là "giấc ngủ với chuyển động mắt nhanh"). Não bộ chúng ta trở thành nơi sản xuất giấc mơ. Mặc dù có thể mơ trong giai đoạn NREM, nhưng giấc mơ trở nên sống động và thực tế hơn trong giai đoạn REM. Sau khi giai đoạn này kết thúc, não bộ lại chuyển sang giai đoạn NREM và chu kỳ bắt đầu lại.
Cho đến thời điểm hiện tại, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra chức năng sinh học cụ thể của chu kỳ giấc ngủ này. Tuy nhiên, thông qua các mô hình máy tính và quan sát hành vi của chuột, Sara Aton và Michal Zochowski - những nhà sinh học từ Đại học Michigan - đã phát triển một lý thuyết. Giai đoạn NREM có vẻ như là chế độ tắt máy, nhưng thực tế lại giúp củng cố trí nhớ. Giai đoạn REM sẽ lấy những ký ức đó và giữ chúng một cách rành mạch, giúp chúng giữ được các chi tiết riêng biệt và ngăn chặn sự trùng lặp giữa những ký ức không liên quan.
Quá trình xử lý ký ức cần phải diễn ra qua một chu kỳ giấc ngủ bắt đầu bằng NREM – nếu nó diễn ra theo chiều ngược lại, ký ức sẽ bị xóa. “NREM giúp mở rộng các dấu vết ký ức, trong khi REM duy trì tính phân tách tối ưu của các dấu vết khi nhiều ký ức đang được củng cố”, Aton và Zochowski cho biết trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology. Hồi hải mã - phần não bộ nằm ở thùy thái dương - thực hiện chức năng giúp xử lý và lưu giữ ký ức. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc thiếu ngủ có tác động tiêu cực đến phần não này, gây ra các tín hiệu hóa học làm gián đoạn việc củng cố ký ức.
Bằng cách nghiên cứu chức năng của hồi hải mã ở chuột trong quá trình điều kiện sợ hãi khi vẫn còn tỉnh táo, Aton, Zochowski và nhóm nghiên cứu của họ đã có thể quan sát những phần nào của khu vực này được kích hoạt trong suốt chu kỳ giấc ngủ. Khi các chú chuột được chuyển đến một nơi khác với nơi quen thuộc và bị sốc điện vào chân, chúng đã phải trở về với môi trường quen thuộc. Dù đây không phải là cách dễ chịu nhất để tạo ra một ký ức, nhưng đây là cách hiệu quả.
Khi theo dõi các chú chuột ngủ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng não bộ của các chú chuột bị sốc cho thấy sự gia tăng hoạt động củng cố ký ức. Hiện tại, chưa thể quan sát mỗi tế bào thần kinh của con người hoạt động, nhưng các mô hình máy tính đã cung cấp những thông tin giá trị. Mô phỏng hoạt động của từng tế bào thần kinh đã giúp làm rõ các thay đổi hóa học diễn ra khi chu kỳ giấc ngủ tiếp tục lặp lại. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mức độ neurotransmitter acetylcholine có vai trò quan trọng trong việc củng cố ký ức. Acetylcholine không chỉ tham gia vào các cử động cơ bắp tự nguyện mà còn thúc đẩy giấc ngủ REM.
Khi mức acetylcholine thấp trong giai đoạn NREM, các tế bào thần kinh ức chế trở nên ít hoạt động hơn, cho phép các tế bào thần kinh mã hóa và truy hồi ký ức hoạt động mạnh mẽ hơn, từ đó củng cố ký ức. Khi giấc ngủ NREM quay trở lại giai đoạn REM, mức acetylcholine lại tăng lên, ức chế sự hoạt động của các tế bào thần kinh đó để "dọn dẹp" ký ức và giữ cho các khía cạnh không liên quan không bị trùng lặp. “Sự giảm thiểu trùng lặp giữa các biểu hiện trong giai đoạn REM có thể cũng quan trọng trong việc ngăn ngừa tình trạng quên thảm khốc (tức là ghi đè ký ức cũ bằng ký ức mới)”, Zochowski và Aton cho biết.
Điều này thật rõ ràng. Nếu bạn muốn ghi nhớ mọi thứ, hãy nhớ rằng cần phải ngủ đủ giấc nhé! Elizabeth Rayne – người viết, đã có các tác phẩm xuất hiện trên các tạp chí như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science và nhiều nơi khác. Cô sống ở ngay ngoài New York City cùng chú vẹt của mình, Lestat. Khi không viết lách, bạn có thể tìm thấy cô ấy đang vẽ tranh, chơi đàn piano hoặc biến hóa.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65483182/rem-sleep-memories/
