"Mọi thứ không thể xảy ra cùng lúc", giáo sư Satchin Panda đến từ Viện Nghiên cứu Sinh học Salk cho biết. Điều này đúng khi nói về lịch sử thế giới, và nó cũng đúng với cơ thể của chúng ta.
Chúng ta không thể ngủ và thức dậy cùng một lúc, cũng không thể vừa ngủ vừa tiêu hóa thức ăn. Cơ thể cần thời gian để nghỉ ngơi và phục hồi. Cũng chính vì vậy, nó phải hoạt động trên một lịch trình được đặt tên là nhịp sinh học.
Gần đây, nhịp sinh học đã nhận được nhiều sự quan tâm hơn - đến cuối cùng, giải Nobel Y học năm ngoái đã được trao cho 3 nhà khoa học phát hiện ra chu kỳ ngày-đêm của cơ thể. Nhưng những kiến thức phổ thông chỉ tập trung vào sự ảnh hưởng của nhịp sinh học đến giấc ngủ, mà bỏ qua nhiều yếu tố khác cũng chịu tác động của chu kỳ hoạt động này.
Trang The Verge đã nói chuyện với giáo sư Panda, tác giả cuốn sách The Circadian Code (Mật mã đồng hồ sinh học), về cách thức và lý do tại sao nhịp sinh học hình thành, tại sao ăn đêm có thể gây hại, và nghiên cứu về nhịp sinh học có ý nghĩa gì đối với những ngôi nhà thông minh trong tương lai.
Giáo sư Satchin Panda đến từ Viện Nghiên cứu Sinh học Salk
Hầu hết mọi người đều chỉ có một hình dung mơ hồ khi nói đến nhịp sinh học – nó là một thứ gì đó liên quan đến lịch trình tự nhiên của cơ thể và thời điểm mà chúng ta thức dậy. Vậy định nghĩa khoa học của nhịp sinh học là gì thưa ông?
Vấn đề ở đây là, không có định nghĩa rõ ràng nào cả. Nhịp sinh học là một nhịp điệu diễn ra trong chu kỳ 24 giờ. Điểm mấu chốt chúng ta cần biết là: hầu như tất cả các hoóc-môn, mọi chất hóa học bên trong não, mọi enzyme tiêu hóa và mọi thứ khác đều được lập trình để đạt đỉnh vào một thời điểm nhất định trong ngày, rồi sau đó bị khóa lại tại một thời điểm khác.
Đó là một lịch trình được xây dựng cho các chương trình khác nhau, để làm những việc khác nhau, vào thời điểm tối ưu nhất. Những cơ chế thời gian này chính là nhịp sinh học.
Nhịp sinh học được kiểm soát bởi thứ chúng ta gọi là đồng hồ sinh học, nó có mặt trong mọi cơ quan và mọi tế bào. Những đồng hồ này nói với não của chúng ta khi nào nên ngủ, nói với ruột của chúng ta khi nào bắt đầu tiêu hóa thức ăn thì hiệu quả, nói với trái tim của chúng ta đập mạnh hơn ở một thời điểm và nhẹ hơn vào những thời điểm khác.
Tại sao cơ thể cần có nhịp sinh học?
Đó là bởi vì mọi thứ không thể xảy ra cùng một lúc. Chúng ta không thể ngủ và tiêu hóa thức ăn cùng một lúc, chúng ta không thể tập trung làm gì đó trong khi chìm vào giấc ngủ. Để các cơ quan hoạt động tốt, chúng cần thời gian để nghỉ ngơi và phục hồi. Đó chính là lý do tại sao chúng ta phải chuyển qua chuyển lại các trạng thái khác nhau.
Mọi thứ không thể xảy ra trong cơ thể cùng lúc, vì vậy, chúng ta cần có nhịp sinh học
Có phải hầu hết mọi người đều có nhịp sinh học khá giống nhau? Tại sao chúng ta nghe rất nhiều về những người “cú đêm” đối lập với những người “chim sớm”?
Hầu hết chúng ta được lập trình để đi ngủ từ khoảng 9 giờ tối đến 11 giờ đêm, và thức dậy vào khoảng thời gian mặt trời mọc. Rất, rất ít người đi chệch khỏi quỹ đạo này - có những người đi ngủ từ lúc 7 đến 9 giờ tối và thức dậy vào khoảng 2 hoặc 3 giờ sáng, nhưng họ cực kỳ hiếm.
Nó có thể là kết quả của một đột biến di truyền. Hãy nghĩ về tổ tiên của chúng ta, họ là những người săn bắn hái lượm. Có thể một nhóm người được lập trình để đi ngủ sớm và thức dậy sớm hơn để bảo vệ cả làng .
Nhưng chúng ta cũng nhận ra một số người trở thành cú đêm, bởi vì họ nhạy cảm với ánh sáng chói xuất phát từ thói quen. Những người uống cà phê vào và sau đó tiếp xúc với nhiều ánh sáng vào buổi tối có khả năng ngủ rất muộn. Vì họ làm điều đó hàng ngày, họ nghĩ cú đêm là bản chất tự nhiên của họ.
Trong cuốn sách của mình, tôi đã lấy ví dụ về một người bạn thân. Anh ta cũng là một nhà nghiên cứu đồng hồ sinh học và muốn nhân chuyến đi cắm trại cùng đồng nghiệp để làm một thí nghiệm.
Hầu như tất cả mọi người làm việc trong phòng thí nghiệm nghĩ rằng họ là những con cú đêm, bởi vì tất cả họ đều đi ngủ sau 12 giờ. Nhưng trong những ngày cắm trại, mọi người có rất ít cơ hội để tiếp xúc với ánh sáng chói, kết quả là tất cả đều trở thành những con chim sớm. Họ đã đi ngủ sớm hơn bình thường từ 3 đến 4 tiếng và thức dậy vào buổi sáng sớm nhưng vẫn rất tỉnh táo.
Vì vậy, một số sự sai lệnh nhịp sinh học chắc chắn là do thói quen bên ngoài chứ không phải bản chất của từng người.
Chu kỳ ngủ thức có thể là do di truyền, cũng có thể là do thói quen
Chúng ta nghĩ nhịp sinh học phần lớn chỉ ảnh hưởng đến giấc ngủ. Vậy nó có ảnh hưởng thế nào đến các hệ thống khác trong cơ thể?
Hệ thống tiêu hóa của chúng ta, dạ dày và ruột cũng có nhịp sinh học. Vào buổi tối, khi bộ não đi vào giấc ngủ, dạ dày và ruột cũng bắt đầu đóng lại. Ruột của chúng ta không đẩy thực phẩm xuống đường tiêu hóa nữa, vì vậy, nếu bạn ăn muộn vào ban đêm, thức ăn chỉ ở nguyên một chỗ.
Trong cùng thời điểm đó, dạ dày tích tụ thức ăn và nó và bắt đầu sản xuất axit. Vào ban ngày, nhịp sinh học trong miệng của chúng ta tạo ra nước bọt trung hòa lượng axit đó. Nhưng vào buổi tối, miệng của chúng ta ngừng hoạt động, đó là lý do tại sao bạn không chảy nước miếng trong giấc ngủ.
Kết quả là khi bạn có nhiều axit trong dạ dày, thức ăn thì không được tiêu hóa, axit sẽ trào ngược lên miệng. Đó là một hiệu ứng rất đơn giản, nhưng chỉ cần bạn ăn sớm lên để khớp hơn với nhịp sinh học của ruột, hiện tượng trào ngược axit dạ dày sẽ biến mất.
Một sự ảnh hưởng khác của nhịp sinh học liên quan đến việc tập thể dục. Tập thể dục có nhiều lợi ích cho đồng hồ sinh học và chu kỳ ngủ. Vì vậy, chỉ cần đi bộ một đoạn ngắn vào buổi sáng cũng có tác động rất lớn đến việc đồng bộ hóa nhịp sinh học trong não, cải thiện và kích thích sự tỉnh táo.
Vào buổi tối, khi bộ não của đi vào giấc ngủ, dạ dày và ruột cũng bắt đầu ngừng hoạt động
Tất cả các nghiên cứu về nhịp sinh học có ý nghĩa gì đối với cách chúng ta sống? Chúng ta có nên giải quyết vấn đề ánh sáng nhân tạo để cải thiện sức khỏe của chúng ta hay không?
Trong xã hội hiện đại, chúng ta đang dành gần 90% thời gian ở trong nhà. Vì vậy, thời tiết những ngày mùa hè hoặc mùa đông thường không còn là yếu tố quyết định tâm trạng của chúng ta nữa. Tôi đã rất ngạc nhiên khi thực hiện một nghiên cứu theo dõi người dân ở San Diego, bằng cách đặt một cảm biến ánh sáng trên cổ tay họ.
Chúng tôi nhận thấy gần một nửa số người ở San Diego, một vùng đất đầy nắng, đã dành thời gian của họ trong các môi trường thiếu sáng trong nhà. Vì vậy, xét về góc độ ánh sáng mà nói, họ dường như đang sống chủ yếu trong giai đoạn mùa đông ở Boston hơn là trong mùa hè ở San Diego.
Điều đó thực sự khiến tôi ngạc nhiên và ý thức nhiều hơn về tầm quan trọng của ánh sáng. Bây giờ, nếu tôi lái xe, trừ khi mặt trời trực tiếp chiếu vào mắt, tôi sẽ không đeo kính râm. Bởi vì, tôi muốn tiếp xúc được với ánh sáng mặt trời càng nhiều càng tốt, dù chỉ là trong nửa giờ lái xe đó.
Mặt khác, tôi cũng tránh các cửa hàng tạp hóa được chiếu sáng rực rỡ vào ban đêm.
Tiếp xúc nhiều với ánh sáng nhân tạo vào buổi tối khiến bạn khó ngủ hơn
Nhịp sinh học có ý nghĩa thế nào đối với cách con người sử dụng ánh sáng trong nhà?
Lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại, chúng ta thực sự có quyền kiểm soát toàn bộ lượng ánh sáng vào bất kể thời điểm nào trong ngày. Vì vậy, chúng ta có thể lập trình ánh sáng chiếu trong nhà theo cách mô phỏng thời tiết giữa mùa hè hoặc mùa xuân.
Tôi hy vọng trong 10 hoặc 15 năm tới, chúng ta sẽ không còn cần công tắc đèn trong nhà nữa. Chúng ta sẽ lập trình sẵn những công tắc ấy.
Bạn có thể nói với bóng đèn rằng mấy giờ thì bạn muốn thức dậy, và ngôi nhà thông minh sẽ lập trình đúng lượng ánh sáng và thời gian chiếu. Có lẽ, một hệ thống đèn thậm chí có thể cảm nhận được khi nào bạn đang chán nản, để điều chỉnh ánh sáng khiến bạn vui lên.
Công nghệ này có thể sẽ sớm ra đời, chỉ có điều nó sẽ đắt hơn mà thôi. Nhưng vẫn sẽ có những người sẵn sàng trả tiền để có được nó.