คริสต์ศตวรรษที่ 20 ที่กำลังจะผ่านไปนี้เป็นช่วงเวลาที่ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้วิทยาการด้านชีววิทยา โมเลกุลไขปัญหาลี้ลับ หลายประการเช่น ช่วยให้เรารู้ว่า เหตุใดลูกหลานจึงมีรูปร่างหน้าตาคล้ายพ่อแม่ ยาปฏิชีวนะทำงานอย่างไร และอะไรทำให้คนเป็นเอดส์ เป็นต้น แต่ก็มีปัญหาๆ หนึ่งที่ดูง่าย แต่ก็ยังไม่มีใครรู้คำตอบ คำถามนั้นก็คือ เหตุใดคนเราจึงต้องนอน

	นักวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเทความพยายามศึกษาเรื่องนอนนี้ มานานเกือบ 50 ปี แต่ก็รู้เพียงว่าเรานอน เพราะว่าเรา เหนื่อยอ่อน และหลังจากที่ได้นอนหลับพักผ่อนแล้ว ทุกคน จะรู้สึกกระปรี้กระเปร่า แต่เมื่อเราถามต่อไปให้ตรงประเด็นว่า การนอนปรับกลไกประสาทหรือกล้ามเนื้อของร่างกายได้อย่างไร แต่ทำไมคนเราจึงอดนอนไม่ได้ ก็ยังไม่มีใครตอบถามนี้ได้ อย่างเป็นที่พอใจของใครเลย
ภาพจาก : http://fathom.org/nicky/nicky2.html

ความเชื่อเดิมของเราที่ว่า เรานอนในเวลากลางคืน เพื่อให้จิตใต้สำนึกของเราได้จัดลำดับความนึกคิดต่างๆ ที่เราได้ประสบมา ในเวลากลางวันให้เข้าที่เข้าทาง และฝังความนึกคิดเกี่ยวกับเรื่องบางเรื่องให้ฝังลึกลงไปในความทรงจำนั้น เป็นที่ยอมรับว่า ถูกต้องในระดับหนึ่ง แต่ก็ไม่สามารถตอบข้อสงสัยว่า เหตุใดเราจึงต้องนอน

เรารู้ว่าหากเราไม่ให้สัตว์นอนเลย สมองของสัตว์จะจำอะไรๆ ไม่ได้ และในที่สุด เมื่อไม่ได้นอนเลย มันก็จะตาย ดังนั้น การนอน ก็มีผลกระทบต่อชีวิตเช่นการอดอาหารเหมือนกัน ในขั้นตอนการแสวงหาความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของการนอนของคน ในยุคแรกๆ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้สัตว์เป็นตัวทดลองก่อน และก็ได้พบว่า สัตว์ต่างๆ นอนมากน้อยไม่เท่ากัน ค้างคาวนอนวันละ 20 ชั่วโมง ตัวกินมดนอน 18 ชั่วโมงต่อวัน สิงโตนอนได้เป็นวัน แต่หนูนอนเพียง 2-3 ชั่วโมงเท่านั้นเอง ดังนั้น เราจึงอาจกล่าวได้ว่า สัตว์ใดที่ไม่ถูกสัตว์อื่น ล่ากินมักจะนอนนาน และสัตว์ใดที่ทั้งชีวิตต้องต่อสู้ป้องกันตัว มักจะนอนน้อย แต่ข้อสังเกตนี้ก็มีข้อยกเว้น เพราะช้างถึงแม้จะไม่มีศัตรู ก็มีความต้องการนอนอยู่ดี แต่จะนอนมากหรือนอนน้อยก็ตาม ทุกสัตว์ก็ต้องนอน

มนุษย์เองก็ต้องนอนเช่นกัน ทั่วไปคนใช้เวลาประมาณ 30% ของชีวิตในการนอน คนต่างวัยมีความต้องการนอนมากน้อยต่างกัน เด็กนักเรียนชอบนอนวันละ 10 ชั่วโมง นิสิตมหาวิทยาลัยนอนวันละ 8 ชั่วโมง คนวัย 45-60 ปี ต้องการนอนวันละ 7 ชั่วโมง นักวิจัยเรื่องนอนได้พบว่า คนเราเมื่อมีอายุมากขึ้น จำนวนชั่วโมงนอนที่หลับสนิทก็ยิ่งน้อยลง

นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันที่กำลังสนใจธรรมชาติการนอนของคน และต่างก็ได้พยายามตอบคำถามเช่นว่า คนเราต้องนอนมาก หรือน้อยเพียงใดจึงจะพอเพียง โรคนอนไม่หลับ โรคหลับไม่เลือกที่ การฝัน การกรน เกิดได้อย่างไร และแพทย์จะป้องกันหรือแก้ไข ได้อย่างไร การนอนที่เราพูดถึงนั้น เป็นการพักผ่อนของร่างกายทั้งระบบ หรือเป็นการพักผ่อนของเซลล์ประสาทบางเซลล์ และนิทราวิทยาเป็นวิทยาการด้านประสาทวิทยา หรือชีววิทยาโมเลกุล หรือเป็นปัญหาชีววิทยาด้านพฤติกรรมกันแน่

ความรู้ปัจจุบันที่เรารู้เกี่ยวกับการนอนคือ ถ้าร่างกายไม่ถูกอะไรรบกวน คนเรานอนวันละ 8 ชั่วโมง ขณะนอนความดันโลหิต และอัตราการเดินของหัวใจจะลด อัตราการหายใจจะช้าลง อุณหภูมิร่างกายก็จะลดหลอดเลือดตามผิวหนังจะขยายขนาด และกล้ามเนื้อจะคลายตัว โดยสรุปคือ ในเวลานอนอัตราการเผาผลาญพลังงานในร่างกายจะลดจากปกติถึง 20%

ส่วนอวัยวะที่แสดงออกอย่างชัดเจนว่าคนกำลังนอนนั้นก็คือ สมอง หาใช่ตาไม่ เพราะเวลาคนบางคนหลับตา สมองเขาตื่น คือสมองทำงาน (คนบางคนตาตื่น แต่สมองหลับ) ดังนั้น ในการค้นคว้าวิจัยเรื่องนอน นักวิทยาศาสตร์จึงพุ่งความสนใจไปที่สมอง และก็ได้พบว่า ถึงแม้คนจะนอนก็ตาม แต่สมองของเขาก็ยังคงทำงานต่อไปเรื่อยๆ

สมองคนมีเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งที่เรียกว่า neuron จำนวนมากมายเป็นพันล้านเซลล์ เซลล์เหล่านี้สามารถติดต่อถึงกันได้โดย การขนส่งอนุภาคไฟฟ้าผ่านเยื่อเซลล์ เช่น เมื่อเซลล์ประสาทส่วนหนึ่งได้รับการกระตุ้นโดยสารเคมี มันจะปลดปล่อยอนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้าให้เดินไปตามใยประสาท (nerve fibre) ที่เชื่อมระหว่างเซลล์ประสาทต่อกระแสไฟฟ้าที่น้อยนิดนี้จะไปกระตุ้น เซลล์ประสาทถัดไป ให้ปล่อยประจุไฟฟ้าต่อไปเป็นทอดๆ ดังนั้น เวลาเราวางแผ่นโลหะให้สัมผัสกะโหลกศีรษะของคนที่กำลังนอน เราก็จะสามารถบันทึกสัญญาณไฟฟ้าได้ สัญญาณไฟฟ้านี้เป็นที่รู้จักกันในนามว่า คลื่นสมอง (brain wave) และคลื่นสมองนี้เอง ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าการนอนของคนมี 5 ขั้นตอน โดยใน 4 ขั้นตอนแรก นัยน์ตาของคนเคลื่อนไหวไม่เร็ว (non-rapid eye movement) หรือที่เรียกย่อๆ ว่า NREM และขั้นตอนที่ 5 ซึ่งเป็นช่วงที่นัยน์ตาเคลื่อนไหวเร็วมาก (rapid eye movement) หรือ REM ซึ่งเป็นช่วงที่คนกำลังฝัน

ในการนอนแบบ NREM นั้น ผู้นอนจะนอนในลักษณะที่ค่อนข้างนิ่งหรือหายใจช้าๆ อย่างสม่ำเสมอ อาจจะกรนบ้าง สัญญาณไฟฟ้าต่างๆ จากสมองจะถูกส่งออกมาอย่างช้าๆ แต่เมื่อการนอนได้เข้าสู่ระบบ REM แล้ว ถึงตาจะปิด แต่นัยน์ตาก็จะเคลื่อนที่ไปๆ มาๆ อย่างรวดเร็ว ขณะนี้การกรนจะหยุด การหายใจจะไม่เป็นจังหวะ ปริมาณเลือดที่ไหลสู่สมองจะเพิ่ม และร่างกายจะเคลื่อนไหวมากขึ้น คลื่นสมอง ในช่วงนี้จะมีมากพอๆ กับเมื่อเริ่มนอนใหม่ๆ และผู้นอนจะฝันแล้วลักษณะการนอนก็จะหวนกลับไปสู่แบบ NREM อีก

นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า ในระยะต้นของการนอนหลับนั้น ผู้นอนจะนอนแบบ NREM นาน และนอนแบบ REM สั้น แต่เมื่อเวลาผ่านไปๆ การนอนแบบ REM ก็จะกินเวลานานขึ้นๆ และนี่ก็คือเหตุผลว่า เหตุใดเวลาเราตื่น เราจึงจำฝันได้ ทั้งนี้ก็เพราะช่วงเวลาที่เราตื่นนั้น การนอนของเราอยู่ในช่วง REM ซึ่งเป็นช่วงที่สมองเรากำลังฝันพอดี ผู้เชี่ยวชาญด้านการนอนประมาณว่า ในการนอน 8 ชั่วโมง คนเรานอนแบบ NREM 6 ชั่วโมง และแบบ REM 2 ชั่วโมงเท่านั้นเอง และสำหรับคนที่เป็นโรคหลับไม่เลือกที่ (narcolepsy) นักวิทยาศาสตร์ก็ได้พบว่าเกิดจากการที่สมองของเขาได้ก้าวข้ามขั้นเริ่มต้น NREM ไปสู่ขั้น REM ในทันทีทันใด ส่วนเด็กทารกนั้น มักจะนอนแบบ REM มากกว่าผู้ใหญ่คือ นานถึง 8 ชั่วโมง ในการนอนทั้งหมด 16 ชั่วโมง เป็นต้น

ในวารสาร New Scientist ฉบับวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2542 W.Phillips ได้รายงานการค้นคว้าวิจัยเรื่องการนอนว่า มนุษย์มีความจำเป็นต้องนอนให้พอเพื่อให้สามารถเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ข้อสรุปนี้ได้จากรายงานวิจัยของ R. Stickgold แห่ง Harvard Medical School นั้นที่ใช้หนูเพราะเขาได้พบว่าหนูที่ใช้เวลาเรียนรู้หาประสบการณ์ใหม่ๆ มักจะเป็นหนูที่มีการนอนแบบ REM มาก ส่วนหนูที่ไม่ได้นอนแบบ REM เลยก็จะเรียนรู้อะไรไม่ได้เลย Stickgold จึงคิดว่า คนก็เช่นกัน เมื่อการฝันกับการเรียนรู้อะไรใหม่ๆ เกี่ยวข้องกัน ดังนั้น คนเราจะเรียนรู้อะไรบางอย่างโดยไม่ได้นอนไม่ได้ เพราะในขณะที่นอนนั้น สมองกำลังเก็บรวบรวมข้อมูลและ มองหารูปแบบต่างๆ รวมทั้งฝึกความชำนาญของเราด้วย

ส่วน A. Karni แห่ง Weizmann Institute of Science ใน Israel ได้รายงานว่า การนอนแบบ REM มีส่วนทำให้ ความสามารถของคนเพิ่ม และเมื่อใดก็ตามที่การนอนแบบ REM ถูกขัดจังหวะ สมรรถภาพในการทำงานของคนๆ นั้นก็จะถูกทำลายทันที

R. Stickgold เชื่อว่า การที่เป็นเช่นนี้ เพราะเมื่อสมองมีการนอนแบบ NREM และ REM สลับกันไปมานั้น สมองส่วนที่เป็น hippocampus และส่วน cortex มีการ "สนทนา" กัน โดยสัญญาณคลื่นสมองทำให้มีการส่งผ่านความจำต่างๆ สู่ที่เก็บเพื่อ ค้นหาความหมายและความเกี่ยวพันของข้อมูลใหม่ให้กับข้อมูลเก่า และนี่ก็คือขั้นตอนของการเรียนรู้ ดังนั้น จึงไม่เป็นเรื่องแปลกใจๆ ที่คนบางคนสามารถแก้ปัญหาต่างๆ ได้ ในขณะที่ตนกำลังหลับ

ดังนั้นการนอนแต่ละครั้ง ถึงเปรียบเสมือนการเข้าหาจิตแพทย์ เพราะสมองส่วนที่เป็น hippocampus ซึ่งกำลังสับสนด้วยข้อมูลต่างๆ ที่ได้รับจะทำหน้าที่เป็นคนไข้และสมอง ส่วนที่เป็น cortex จะทำหน้าที่เสมือนจิตแพทย์ ในขณะที่ผู้นอนอยู่ในสถานะ NREM สมองทั้งสองส่วนจะแลกเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากัน คือ "สนทนา" ข้อมูลกัน และเมื่อผู้นอนก้าวเข้าสู่สถานะ REM แล้ว สมองส่วน cortex ก็จะทำหน้าที่สะสางข้อมูลที่ทำให้ hippocampus นั้นสับสน การสนทนาเช่นนี้ทำให้ผู้นอนรู้และเข้าใจว่า สิ่งที่สมองรับเข้ามานั้น คืออะไร และมีความหมายอย่างไร

การสนนาใดๆ ที่ถูกขัดจังหวะ จะทำให้คู่สนทนาไม่รู้เรื่องกัน ฉันใด การนอนที่ไม่สมบูรณ์ก็จะทำให้คุณเรียนรู้อะไรใหม่ๆ ไม่ได้ ฉันนั้น ฉะนั้นนอนให้เพียงพอสำหรับคุณเองครับ