“Ngay cả đối với những người trẻ tuổi và khỏe mạnh, không mắc phải những vấn đề giấc ngủ mãn tính, 99% họ vẫn trải qua hiệu ứng đêm đầu tiên – một trạng thái kỳ lạ nửa tỉnh, nửa mê”, Yuka Sasaki, nhà nghiên cứu tại Đại học Brown (Mỹ), cho biết.
Một số loài động vật khác có thể duy trì trạng thái giữa ngủ và tỉnh táo. Cá voi, cá heo và nhiều loài chim chỉ ngủ với nửa bộ não tại một thời điểm, trong khi đó nửa bộ não còn lại vẫn tỉnh táo và con mắt tương ứng của chúng vẫn mở. Bằng cách này, một con cá heo mũi chai có thể ý thức và cảnh giác xung quanh trong ít nhất 5 ngày liên tiếp hoặc lâu hơn.
Sasaki tự hỏi liệu con người có khả năng làm điều tương tự hay không, mặc dù ở mức độ thấp hơn. Có thể khi chúng ta bước vào một môi trường mới, một nửa bộ não tỉnh táo hơn nửa còn lại. Vì vậy, chúng ta phản ứng tốt hơn với các âm thanh, mùi vị hoặc các dấu hiệu nguy hiểm bất thường. Một nửa bộ não có thể đã phải cố gắng làm “tăng ca” như một người gác đêm.
“Tôi linh cảm như vậy nên đã tiến hành một thử nghiệm và hy vọng sẽ tìm thấy một điều gì đó thú vị”, Sasaki nói.
Thí nghiệm về hiệu ứng đêm đầu tiên
Sasaki mời 35 tình nguyện viên đến ngủ một vài đêm tại phòng thí nghiệm của mình. Họ ngủ trong một máy quét y tế lớn để đo hoạt động của não. Các điện cực gắn trên đầu và trên tay giúp đo sóng não, chuyển động của mắt, nhịp tim và nhiều yếu tố khác. “Máy quét có một chiếc đệm gần như bằng phẳng. Chúng tôi đặt thêm rất nhiều gối và khăn tắm để làm cho người tham gia thí nghiệm cảm thấy thoải mái. Kết quả là họ mất nhiều thời gian hơn để chìm vào giấc ngủ và họ ngủ không sâu trong đêm đầu tiên”, Sasaki nói.
Khi các tình nguyện viên nằm ngủ, hai thành viên trong nghóm nghiên cứu của Sasaki là Masako Tamaki và Ji Won Bang đo hoạt động sóng chậm của não – một xung chậm và đồng bộ của các tế bào nơron thần kinh liên quan đến giấc ngủ sâu. Họ phát hiện ra rằng, hoạt động sóng chậm yếu hơn đáng kể ở nửa bên trái bộ não của các tình nguyện viên. Điều này nghĩa là mức độ ngủ sâu của não trái thấp hơn não phải, nhưng hiện tượng này chỉ xảy ra trong đêm đầu tiên. Hoạt động của hai bán cầu não càng bất đối xứng, các tình nguyện viên càng mất nhiều thời gian hơn để chìm vào giấc ngủ.
Nhóm nghiên cứu không tìm thấy sự bất đối xứng chậm sóng này trên toàn bộ bán cầu não trái. Nó không xảy ra đáng kể tại những khu vực não liên quan đến thị giác, chuyển động hoặc sự chú ý. Thay vào đó, nó chỉ ảnh hưởng tới mạng lưới chế độ mặc định (DMN) – một nhóm các khu vực trong não gắn liền với hoạt động không tập trung tự phát, chẳng hạn như đầu óc mơ màng hoặc tâm trí lang thang. Kết quả này phù hợp với giả thuyết cho rằng bộ não trong đêm đầu tiên như một người gác đêm, trong đó mạng lưới DMN bên não trái phản ứng nhanh hơn bình thường.
Trong một thí nghiệm khác, Sasaki yêu cầu các tình nguyện viên ngủ trên giường bình thường với một cặp tai nghe. Nhóm nghiên cứu phát những tiếp bíp nhỏ vào hai bên tai của các tình nguyện viên với tần số ổn định hoặc không ổn định. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Current Biology cho thấy, bán cầu não trái của người tham gia phản ứng nhạy hơn với tiếng bíp không ổn định trong đêm đầu tiên, khiến họ dễ thức dậy hơn. Tuy nhiên, hiện tượng này không xảy ra từ đêm thứ hai trở đi.
Không chỉ có chức năng canh chừng, bán cầu não trái cũng chính là thủ phạm gây nên cảm giác lo âu, bồn chồn mỗi khi nghĩ về một sự việc tiêu cực trong quá khứ hay có mối đe dọa có thể xảy ra trong tương lai. Nhưng trong nghiên cứu, các tình nguyện viên không thể hiện mạnh mẽ trạng thái lo âu bồn chồn này. Do đó, tìm một địa điểm lạ để ngủ đôi khi lại là phương pháp giải tỏa lo lắng, giúp bán cầu não trái được nghỉ ngơi thư giãn.
Trong những nghiên cứu tương lai, các nhà khoa học sẽ tìm cách vô hiệu hóa hoạt động của mạng lưới DMN ở bán cầu não trái bằng cách sử dụng những luồng điện yếu để xem những người tham gia thí nghiệm có dễ chìm vào giấc ngủ trong môi trường lạ hay không. “Bộ não của con người rất linh hoạt. Vì vậy, những người thường xuyên phải chuyển đến nơi ở mới có thể không nhất thiết bị mất ngủ trong đêm đầu tiên”, Sasaki nói.
Hệ quả của quá trình tiến hóa
Giả thuyết được các nhà khoa học đưa ra để lý giải hiện tượng khó ngủ trong đêm đầu tiên là do cơ chế tự vệ và tiến hóa. “Môi trường mới có thể gây nguy hiểm, nên một phần bộ bão của bạn vẫn giữ ở trạng thái tỉnh táo để trông chừng xung quanh khi bạn đang nằm ngủ”, Sasaki nhận định.
Trong thời cổ đại, hiệu ứng đêm đầu tiên là rất quan trọng trong cuộc chiến sinh tồn. Khi một người nào đó di chuyển từ một hang động an toàn đến địa điểm mới không quen thuộc, họ có thể gặp phải rủi ro đến từ động vật hoang dã hoặc những người khác. Điều này đòi hỏi người tiền sử phải liên tục cảnh giác, ngay cả trong lúc ngủ.
Theo Lino Nobili, bác sĩ tại Bệnh viện Niguarda ở Milan (Italy), kết quả nghiên cứu cho thấy một số vùng não có thể ngủ sâu hơn những vùng não khác, hoặc thậm chí tỉnh dậy một cách tạm thời. Điều này không chỉ lý giải hiệu ứng đêm đầu tiên mà còn cả những hiện tượng kỳ lạ khác như mộng du hoặc mất ngủ nghịch lý (paradoxical insomnia) – hiện tượng con người có giấc ngủ ngắn hơn nhiều so với khoảng thời gian thực chất họ bỏ ra để ngủ.
Để làm giảm hiệu ứng đêm đầu tiên, các nhà nghiên cứu về giấc ngủ trong một phòng khám thường phải để cho các tình nguyện viên có một “đêm thích nghi” trước khi bắt đầu công việc của họ. Sasaki cho biết, mọi người có thể giảm hiệu ứng này bằng cách mang theo gối của mình khi ở xa nhà.