การนอนหลับ ดำดิ่งลงสู่พื้นหญ้าทะเลนอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนใต้ และชมฟองน้ำสีส้ม เทธยา แคลิฟอร์เนียนา สิ่งมีชีวิตคล้ายฟักทองขนาดเล็กที่ใช้ทำพาย นักวิจัยไม่ได้ให้ความสนใจ กับพวกเขามากนักจนถึงปี 2017 เมื่อวิลเลียม จอยเนอร์ นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ออกเดินทางเพื่อค้นหาว่าฟองน้ำทะเล อยู่ในสภาวะสงบนิ่งหรือไม่ นี่ไม่ใช่คำถามโง่อย่างที่คิด
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาของการวิจัยเกี่ยวกับเวิร์ม แมงกะพรุนและไฮดรา ได้ท้าทายแนวคิดที่มีมาช้านานว่า การนอนหลับ มีไว้สำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีสมองเท่านั้น เดวิด ไรเซน นักประสาทวิทยาจากโรงเรียนแพทย์เปเรลมัน UPenn แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย กล่าวว่า การค้นพบที่แท้จริงคือการพบสัตว์นอนหลับ ที่ไม่มีเซลล์ประสาทเลย ฟองน้ำทะเล หนึ่งในสิ่งมีชีวิตชนิดแรกๆ ที่ปรากฏขึ้นบนโลก การจับภาพความฝันในโปรโตซัว
อาจทำให้คำจำกัดความของการนอนหลับของนักวิจัย และความเข้าใจในจุดประสงค์ของการนอนหลับดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์มักนิยามการนอนหลับว่า เป็นการสูญเสียสติชั่วคราวซึ่งจัดโดยสมอง และเพื่อประโยชน์ของตัวมันเอง ทำให้การศึกษาเรื่องการนอนหลับเป็นเรื่องที่ถกเถียงกัน สำหรับสัตว์ไร้สมองจอห์น โฮเกเนส นักชีววิทยาทางพันธุกรรมของศูนย์การแพทย์โรงพยาบาลเด็กซินซินนาติ
ได้กล่าวว่าเราไม่เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จำนวนมากกำลังนอนหลับ อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในแบบที่คุณและเราทำ เป็นที่ยอมรับมากกว่าสำหรับเขา ที่จะเรียกความสงบและไม่ตอบสนองที่สังเกตพบในแมงกะพรุน และไฮดรา คล้ายกับการนอนหลับ ทำไมเราถึงนอนแต่ผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ในสาขานี้ กำลังผลักดันให้มีมุมมองที่ครอบคลุมมากขึ้น การนอนหลับนั้นไม่ปรากฏในสัตว์ มีกระดูกสันหลังสมัยใหม่อย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้
แต่บางทีเมื่อครึ่งพันล้านปีก่อนเมื่อสัตว์ตัวแรกปรากฏขึ้น เราคิดว่าถ้าเขายังมีชีวิตอยู่ เขาคงหลับไปแล้ว พอล ชอว์ นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์กล่าว เขาแนะนำว่ารูปแบบชีวิตแรกสุดจะไม่ตอบสนองจนกว่า พวกเขาจะพัฒนาวิธีการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมของพวกเขา และการนอนหลับนั้นกลับคืนสู่สภาวะปกติ เราคิดว่าสิ่งที่เราพัฒนาขึ้นไม่ใช่การนอนหลับ แต่เป็นความตื่นตัว
หากเป็นเช่นนั้นการนอนของมนุษย์ หนูและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ถือเป็นพฤติกรรมที่มีวิวัฒนาการสูงซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการ และวิถีชีวิตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด อาจเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจถึงหน้าที่หลักของมันในสายพันธุ์เหล่านี้ สิ่งมีชีวิตที่วิวัฒนาการก่อนหน้านี้ ที่มีประเภทเซลล์น้อยกว่า เส้นทางของโมเลกุลที่ซับซ้อนน้อยกว่า และพฤติกรรมที่เรียบง่ายกว่า อาจแสดงสถานะความฝันในรูปแบบพื้นฐานที่สุด
ดังนั้นนักวิจัยการนอนหลับบางคน จึงหันไปหาสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเช่นแมลงวันผลไม้และพยาธิตัวกลม ล่าสุดกับฟองน้ำทะเลและอีกกลุ่มแรกคือ พลาโคซัว งานของพวกเขาได้นำไปสู่การค้นพบใหม่ที่สำคัญ 2 ประการ ประโยชน์ของการนอนหลับขยายไปไกลกว่าสมองและกล้ามเนื้อ ระบบภูมิคุ้มกัน และลำไส้สามารถมีอิทธิพลต่อเวลา และวิธีที่การนอนหลับเกิดขึ้น
งานนี้สามารถเปลี่ยนจุดสนใจของเรา จากการศึกษาบทบาทของการนอนหลับในกระบวนการรับรู้ ที่ซับซ้อนไปเป็นผลกระทบต่อการทำงานของเซลล์ขั้นพื้นฐานอย่างไร อเล็กซ์ คีน นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส A&M สถานีวิทยาลัยกล่าว อามิต เซห์กาล นักประสาทวิทยาจากสถาบันลำดับเหตุการณ์และการนอนหลับของ UPenn กล่าวว่า ภาพใหม่ของสิ่งที่ควบคุมการนอนหลับ สามารถนำไปสู่การรักษาใหม่ๆ
สำหรับความผิดปกติของการนอนหลับได้ เราหวังว่าสิ่งที่เราเรียนรู้จะเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจว่า ทำไมคนบางคนนอนไม่หลับและการนอนหลับ ที่ถูกรบกวนจะส่งผลต่อสุขภาพและประสิทธิภาพได้อย่างไร การวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับการนอนหลับระบุว่า มันเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของมนุษย์อย่างไร เรานอนลง หลับตา อยู่นิ่งๆ และลืมโลกภายนอก ผลที่ตามมาของการอดนอนก็ชัดเจนเช่นกัน เราสูญเสียความสามารถในการทำงาน
ซึ่งมีสมาธิลำบากหรือผล็อยหลับไปขณะขับรถ ในช่วงทศวรรษที่ 1950 และ 60 นักวิจัยได้กำหนดรูปแบบการนอนหลับ โดยอ้างอิงจากการตรวจโพลิ ซอมโนกราฟี ซึ่งเป็นการวัดรวมของกิจกรรมของสมอง การเคลื่อนไหวของดวงตา และโทนสีของกล้ามเนื้อ ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานทองคำ นักประสาทวิทยาได้ค้นพบวิธีบันทึกกิจกรรมของสมอง โดยใช้อิเล็กโทรดบนพื้นผิวของศีรษะ พบว่าการนอนหลับของมนุษย์ประกอบด้วย 2 ขั้นตอนหลัก
การเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างรวดเร็ว REM หรือ REM sleep ระยะที่กระฉับกระเฉงมากขึ้น ในระหว่างที่ฝันเกิดขึ้น และไม่ใช่ REM sleep กำหนดโดยคลื่นปล่อยไฟฟ้าซิงโครนัสช้า การทดสอบพฤติกรรมและสรีรวิทยาได้แสดงให้เห็นว่า การนอนในอาณาจักรสัตว์มีความหลากหลายเพียงใด วัวและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินหญ้าขนาดใหญ่อื่นๆ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลบางชนิดนอนหลับขณะว่ายน้ำ
นกทะเลบางตัวจะงีบหลับขณะบิน ทำให้สมองครึ่งหนึ่งงีบหลับในขณะที่อีกส่วนหนึ่งยังคงทำงาน ค้างคาวนอนประมาณ 20 ชั่วโมงต่อวัน สัตว์ส่วนใหญ่ที่ศึกษาโดยการตรวจร่างกายมีระยะการนอนหลับอย่างน้อย 2 ระยะ แม้ว่ากิจกรรมของสมอง ที่บ่งบอกถึงระยะเหล่านี้อาจแตกต่างกันไป การเปลี่ยนสีของปลาหมึกระหว่างการนอนหลับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามันมีหลายระยะของการนอนหลับด้วย สัญญาณการนอนหลับ
จากการตรวจสอบอย่างละเอียดถึงพฤติกรรม ที่บ่งบอกถึงการนอนหลับของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ นักวิจัยพบว่าสัตว์ส่วนใหญ่ แม้กระทั่งสัตว์ธรรมดาๆ ก็สามารถอยู่ในสภาวะสงบได้ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์เหล่านี้ได้ดี เพียงใดยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่งานนี้ช่วยขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับบทบาท และการควบคุมการนอนหลับ
แม้กระทั่งในมนุษย์ สิ่งมีชีวิตมากมายตั้งแต่ฟองน้ำไปจนถึงปลา ไปจนถึงมนุษย์แสดงสัญญาณการนอนหลับที่หลากหลาย ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 21 หลักฐานว่าการนอนหลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กระตุ้นให้นักวิจัยเริ่มทำงานเกี่ยวกับต้นไม้แห่งชีวิตสัตว์ ไปจนถึงสายพันธุ์ที่มีอายุมากกว่าตามวิวัฒนาการ พวกเขาต้องเผชิญกับคำถามว่า จะนิยามการนอนหลับในสายพันธุ์ที่เรียบง่ายเหล่านี้ได้อย่างไร
ท้ายที่สุดแล้วแมงกะพรุนที่กำลังหลับนั้น คล้ายกับแมงกะพรุนที่ตื่นอยู่ และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ที่จะติดตั้งอิเล็กโทรดให้กับมัน นักวิจัยต้องกำหนดสถานที่และเวลาที่สิ่งมีชีวิตธรรมดาแสวงหาการพักผ่อน และค้นหาพฤติกรรมที่หยุดลงเมื่อพวกเขาหลับ นักวิจัยควรรบกวนสัตว์เพื่อให้แน่ใจว่า พวกมันจะไม่ตอบสนองและดูว่าความจำเป็นในการตื่นตัว มีผลกระทบที่ตามมาหรือไม่
ในปี 2560 ไมเคิล อับรามส์และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของคาลเทคอีก 2 คนได้พัฒนาการทดสอบสำหรับแคสสิโอเปีย หรือที่รู้จักกันในชื่อแมงกะพรุนคว่ำ เพราะมันมีแนวโน้มที่จะว่ายน้ำใกล้พื้นทะเลตื้นๆ เต้นขึ้นด้วยหนวดของมันเพื่อให้แสงไปถึงการสังเคราะห์แสงมากขึ้น จุลินทรีย์ที่จำเป็นแมงกะพรุนเพื่อพลังงาน การเคลื่อนไหวนี้ช้าลงในเวลากลางคืนจาก 60 เป็น 39 ครั้งต่อนาที
บทความอื่นที่น่าสนใจ : สิงคโปร์ สถานที่ท่องเที่ยวในสิงคโปร์ที่ทันสมัย อธิบายได้ ดังนี้
