Não bộ được kích hoạt như thế nào khi con người chuyển từ trạng thái ngủ sang thức? Câu hỏi này đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thế kỷ.
Mặc dù chưa có câu trả lời chính xác nhất nhưng các nhà khoa học đang tìm ra manh mối bằng cách thực hiện các nghiên cứu não bộ của con người khi chuyển đổi giữa ngủ và thức.
Các nhà khoa học nghiên cứu hoạt động trong não bằng sử dụng một công cụ gọi là điện não đồ hay EEG. Điện não đồ đo các tín hiệu điện đến từ hàng nghìn tế bào não được gọi là tế bào thần kinh.
Người được nghiên cứu sẽ đội một chiếc mũ đặc biệt được kết nối với máy tính. Hoạt động điện trong não của họ hiển thị dưới dạng các đường lượn sóng.
Khi đang ngủ, bộ não người hoạt động ở một kiểu khác.
Bạn có thể nghĩ rằng bộ não của mình đã tắt hoặc đang nghỉ ngơi trong khi bạn ngủ, nhưng thực ra nó đang hoạt động ở một kiểu khác. Bạn sẽ trải qua bốn giai đoạn ngủ khác nhau, mỗi giai đoạn hiển thị dưới dạng một mẫu khác nhau trên điện não đồ.
Một giai đoạn của giấc ngủ, được gọi là chuyển động mắt nhanh hoặc giấc ngủ REM là khi những giấc mơ thường xảy ra. Những giấc mơ rất thú vị bởi vì bạn thực sự cảm thấy như mình có ý thức nhưng thực tế không phải vậy.
Mỗi giai đoạn của giấc ngủ cũng có liên quan đến các mô hình hóa chất khác nhau trong não bộ. Chúng được gọi là hóa chất thần kinh và là cách các tế bào não giao tiếp với nhau.
Một trong những hệ thống chính trong não đánh thức bạn được gọi là hệ thống kích hoạt lưới, hay RAS. RAS là một phần của não nằm ngay phía trên cột sống. Nó dài khoảng 5 cm và có đường kính giống cỡ một cây bút chì. RAS hoạt động giống như một người gác cổng hoặc bộ lọc cho bộ não của bạn, đảm bảo rằng nó không phải xử lý nhiều thông tin hơn mức nó có thể xử lý.
RAS có thể cảm nhận thông tin quan trọng và tạo ra các hóa chất thần kinh đánh thức các bộ phận khác của não. Nó cũng giúp bạn tỉnh táo suốt cả ngày.
Nếu bạn phải đi vệ sinh vào lúc nửa đêm, RAS sẽ cảm nhận được tín hiệu từ cơ thể và bật công tắc để đánh thức bộ não giống như công tắc đèn.
Các tín hiệu đến từ bên ngoài cơ thể, chẳng hạn như âm thanh của đồng hồ báo thức hoặc cha mẹ đánh thức bạn, cũng có thể gây ảnh hưởng đến RAS.
Sau khi bật công tắc RAS, có thể mất một khoảng thời gian để toàn bộ não và cơ thể bạn thức dậy. Điều này là do phải mất vài phút để loại bỏ tất cả các hóa chất thần kinh "buồn ngủ" khỏi não. Đó là lý do tại sao bạn có thể cảm thấy chệnh choạng khi đồng hồ báo thức đánh thức.
Nhưng tại sao bạn cảm thấy chệnh choạng hơn vào một số ngày mà không phải vào những ngày khác? Khi não đang ngủ, nó chuyển đổi giữa giai đoạn sâu và sáng. Nếu đồng hồ báo thức kêu trong giai đoạn ngủ sâu hơn, thì sẽ mất nhiều thời gian hơn để tất cả các bộ phận trong não thức dậy.
Chúng ta dành khoảng một phần ba thời gian để ngủ, nhưng các nhà khoa học không hoàn toàn hiểu được mục đích của giấc ngủ thực sự là gì. Họ chỉ biết rằng giấc ngủ rất quan trọng đối với sức khỏe, đặc biệt là đối với những đứa trẻ có não và cơ thể vẫn đang phát triển. Giấc ngủ phục hồi hệ thống miễn dịch, cải thiện trí nhớ và hỗ trợ sức khỏe tinh thần.
Mặc dù các nhà khoa học đã tìm thấy một số mảnh ghép, nhưng câu hỏi về cách thức và lý do tại sao bộ não tạo ra ý thức thực tế vẫn chưa được giải quyết.