Ngủ là một nhu cầu sinh lý cơ bản của tất cả các loài động vật. Các nhà khoa học cho biết ngay cả những sinh vật không có não như sứa và hydra cũng có thể ngủ. Sứa và thủy sinh đi vào trạng thái ngủ khi chúng ít hoạt động hơn và phản ứng chậm hơn với thức ăn và môi trường xung quanh.
Ngủ là một trạng thái đã xuất hiện từ hàng tỷ năm trước khi các loài động vật có bộ não được sinh ra. Nhưng có một sự thật, khi ngủ cũng là lúc động vật rơi vào trạng thái dễ bị tổn thương nhất.
Động vật săn mồi có thể tấn công một sinh vật khi nó đang ngủ. Vì vậy, quá trình tiến hóa đã giúp một số loài động vật phát triển khả năng ngủ chỉ bằng nửa bộ não.
Trong khi ngủ, một bên mắt của những con vật này vẫn mở và bán cầu não điều khiển mắt đó vẫn hoạt động, trong khi nửa còn lại thì chìm trong giấc ngủ sâu. Sau đó, chúng có thể đảo ngược hướng đi, đánh thức một nửa bộ não đã được nghỉ ngơi đầy đủ và quan sát nửa còn lại đang ngủ.
Đây được gọi là giấc ngủ không đối xứng. Kỳ lạ là con người cũng có lúc gặp phải tình trạng ngủ như thế này, đặc biệt là khi chúng ta ngủ ở một nơi xa lạ.
Giấc ngủ không đối xứng ở một số động vật và con người
Giấc ngủ không đối xứng là gì?
Bộ não của tất cả các động vật có xương sống được chia thành hai bán cầu: bên phải và bên trái. Trong giấc ngủ đặc biệt này, hoạt động của hai bán cầu não thường đối xứng và giống hệt nhau. Nhưng trong giấc ngủ không đối xứng, một bán cầu não có thể ở trạng thái ngủ sâu trong khi bán cầu còn lại ở trạng thái nông hơn.
Và trong một phiên bản cực đoan của giấc ngủ không đối xứng được gọi là "giấc ngủ đơn cầu", một bán cầu não của chúng có thể hoàn toàn tỉnh táo trong khi bán cầu còn lại vẫn đang trong giấc ngủ sâu.
-
- Một bán cầu não của chúng có thể hoàn toàn tỉnh táo trong khi bán cầu còn lại vẫn đang trong giấc ngủ sâu. (Ảnh minh họa: Pixabay)
Lấy cá heo mũi chai làm ví dụ. Hơi thở của chúng được kiểm soát một cách có ý thức và chúng phải trồi lên mặt nước vài phút một lần nếu không sẽ chết đuối.
Khi một cá heo con mới chào đời, cá heo mẹ thực sự phải bơi không ngừng nghỉ trong nhiều tuần để giữ an toàn cho con. Vì vậy, cá heo ngủ theo kiểu đơn bán cầu, mỗi lần chỉ có một bán cầu ngủ. Điều này giúp chúng tiếp tục bơi và thở trong suốt quá trình ấp trứng.
Các loài giáp xác khác cũng có giấc ngủ không đối xứng. Hải cẩu lông thực hiện các cuộc di cư hàng tuần trên biển. Chúng chìm vào giấc ngủ đơn bán cầu khi bay lơ lửng theo chiều ngang, giữ lỗ mũi nổi ở trên mặt nước, một mắt nhắm hướng lên trời và mắt hướng ra biển vẫn mở. Điều này có thể giúp chúng cảnh giác trước các mối đe dọa từ các kẻ săn mồi ở biển sâu.
Những nguy hiểm rình rập lúc ngủ cũng khiến loài chim phải cảnh giác. Vịt trời ngủ thành đàn, nhưng chắc chắn một số trong chúng phải thức để cảnh báo cho những con khác. Những con vịt đó dành nhiều thời gian hơn trong giấc ngủ đơn bán cầu, với mắt hướng ra ngoài và các bán cầu não tương ứng của chúng hoạt động nhiều hơn.
Những nguy hiểm rình rập cũng khiến loài chim phải cảnh giác lúc ngủ
Các loài chim khác trong cuộc di cư giữa không trung cũng đang ở trạng thái nửa ngủ, nửa thức. Trong các chuyến bay xuyên đại dương liên tục kéo dài tới 10 ngày, chim cốc biển có thể ngủ bằng cách sử dụng một hoặc cả hai bán cầu cùng một lúc.
Chúng thường tận dụng thời gian bay lên không trung để ngủ một giấc, có thể chỉ vài giây. Nhưng những con chim cốc biển di cư vẫn ngủ ít hơn 8% so với khi chúng ở dưới mặt đất, cho thấy chúng có khả năng ngủ rất ít nhưng vẫn không có vấn đề gì.
-
- Những nguy hiểm rình rập cũng khiến loài chim phải cảnh giác lúc ngủ. (Ảnh minh họa: Pixabay)
Trong khi ngủ, một bên mắt của những con vật này vẫn mở và bán cầu não điều khiển mắt đó vẫn hoạt động, trong khi nửa còn lại thì chìm trong giấc ngủ sâu.
Các nhà nghiên cứu vẫn chưa rõ liệu giấc ngủ không đối xứng có mang lại những lợi ích giống như giấc ngủ ở cả hai bán cầu hay không và điều này khác nhau như thế nào giữa các loài. Trong một thí nghiệm, hải cẩu lông vũ dựa vào giấc ngủ không đối xứng trong khi bị kích thích liên tục.
Nhưng trong quá trình hồi phục, chúng thích ngủ bằng cả hai bán cầu não, điều này cho thấy giấc ngủ trọn vẹn giúp hải cẩu lông phục hồi tốt hơn.
Mặt khác, đã có những con cá heo tỉnh táo trong ít nhất 5 ngày. Bằng cách chuyển đổi bán cầu đang thức, chúng sẽ ngủ vài giờ ở mỗi bán cầu trong suốt 24 giờ. Đây có thể là bằng chứng cho thấy giấc ngủ bán cầu đáp ứng nhu cầu của cá heo.
Con người cũng ngủ không đối xứng
Tại thời điểm này, chúng ta có thể hỏi, con người thì sao? Chúng ta cũng có thể giữ cho một bán cầu não ở trạng thái ngủ và bán cầu kia thức không? Câu trả lời dường như là không, nhưng con người cũng trải qua một phiên bản ngủ không đối xứng rất tinh tế.
Vào năm 2015, các nhà khoa học đã theo dõi những người tình nguyện thức trong 22 giờ bằng máy chụp cộng hưởng từ chức năng fMRI. Họ phát hiện ra rằng một phần não của những người này thực sự đã ngủ trong thời gian đó, trong khi một số phần não vẫn tỉnh táo.
Ngược lại, chúng ta đã bao giờ lo lắng thức dậy vào đêm đầu tiên ở một nơi xa lạ chưa? Một phần não của chúng ta lúc đó có thể chưa ngủ hoàn toàn. Lúc đó, chúng ta có thể nghĩ rằng mình đang gặp khó khăn khi ngủ ở nhà, sự thật là một phần não của chúng ta đã ngủ. Các nhà khoa học gọi đó là chứng mất ngủ ảo giác.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu về giấc ngủ cũng đã nhận ra rằng những người tình nguyện đến phòng thí nghiệm đo lường giấc ngủ sẽ không có được giấc ngủ ngon vào đêm đầu tiên ở đó. Theo quy định, dữ liệu mà họ theo dõi trong đêm đầu tiên cần phải bị loại bỏ.
Năm 2016, các nhà khoa học phát hiện ra rằng "hiệu ứng đêm đầu tiên" này là một phiên bản rất tinh tế của giấc ngủ không đối xứng ở người. Họ phát hiện ra rằng, trong đêm đầu tiên, những người tham gia trải nghiệm giấc ngủ sâu hơn ở bán cầu não phải và giấc ngủ nhẹ hơn ở bán cầu não trái.
Khi tiếp xúc với âm thanh bất thường, bán cầu não trái đang ngủ nông hơn cho thấy hoạt động mạnh hơn. Những người tham gia cũng thức dậy và phản ứng với những âm thanh không thường xuyên vào đêm đầu tiên nhanh hơn so với khi họ trải qua giấc ngủ sâu ở cả hai bán cầu vào những đêm tiếp theo.
Điều này cho thấy rằng, giống như các loài động vật khác, con người sử dụng giấc ngủ không đối xứng để giữ tỉnh táo, đặc biệt là trong những môi trường xa lạ. Vì vậy, trong đêm du lịch đầu tiên, rõ ràng là phòng khách sạn không tỏ ra sẽ “ăn thịt” chúng ta, nhưng bộ não của chúng ta vẫn giữ trạng thái tỉnh táo một phần. Đó chỉ là một biện pháp phòng ngừa!
Ngọc Mai
