พฤติกรรมการนอนหลับเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการทำงานของร่างกาย ในขณะที่บางคนนอนแค่เพียง  4 ชั่วโมงต่อคืน แต่กลับสามารถทำงานได้ดีกว่าคนที่นอนเต็มที่แต่กำลังอยู่ในภาวะครึ่งหลับครึ่งตื่นในทุกเช้า คนที่นอนน้อยแต่เป็นการนอนที่มีประสิทธิภาพเช่นนี้ พันธุศาสตร์สามารถอธิบายเหตุผลได้

ภาพที่ 1 การนอน
ที่มา https://pixabay.com/, Claudio_Scott

          นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียในซานฟรานซิสโก (UCSF) ได้ค้นพบยีนที่อาจส่งผลกระทบโดยตรงต่อการนอนหลับของกลุ่มคนที่เรียกว่า กลุ่มนอนน้อย (short-sleepers) โดยงานวิจัยดังกล่าวถูกตีพิมพ์ในวารสาร (the journal Neuron) แสดงให้เห็นว่า คนที่มีการกลายพันธุ์ของยีนเดี่ยว (single-letter gene) ดูเหมือนว่าจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในการนอนหลับเพียง 6 ชั่วโมง โดยไม่มีผลกระทบด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการอดนอน (sleep deprivation) เช่น ปัญหาด้านหลอดเลือดและหัวใจ การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ การหลั่งฮอร์โมนที่สำคัญ เป็นต้น

          การศึกษาก่อนหน้าในปีพ.ศ. 2552ในห้องปฏิบัติการเดียวกันพบว่า ผู้ที่มีการกลายพันธุ์ของยีน โดยเฉพาะในยีนที่เรียกว่า DEC2 มีค่าเฉลี่ยเพียง 6 ชั่วโมง 25 นาทีของการนอนหลับต่อคืน ในขณะที่ผู้ที่ไม่มีการกลายพันธุ์เช่นนั้นเฉลี่ยอยู่ที่ 8 ชั่วโมง 6 นาที อย่างไรก็ดี การค้นพบในครั้งนี้ ไม่เกี่ยวข้องกับผู้ที่มีการกลายพันธุ์ของยีน DEC2 แต่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของยีน ADRB1 ซึ่งคาดการณ์ว่าอาจจะมีผลต่อเซลล์ประสาทและระดับการทำงานใน dorsal pons หรือพื้นที่สมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมขั้นตอนของการนอนหลับ

ภาพที่ 2 แสดงพื้นที่ของสมองส่วน Dorsal pons
ที่มา https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pons_section_at_facial_colliculus.png

          พอนส์ (pons) เป็นโครงสร้างหนึ่งในก้านสมองซึ่งตั้งอยู่ระหว่างสมองส่วนกลาง (midbrain)และเมดัลลาออบลองกาตา  (medulla oblongata)โดยพอนส์จะประกอบไปด้วยนิวคลีไอซึ่งทำหน้าที่ในการถ่ายทอดสัญญาณจากสมองส่วนหน้า (forebrain)ไปยังสมองซีรีเบลลัม พร้อมกับนิวเคลียสที่เกี่ยวเนื่องกับการนอนหลับ การหายใจ การกลืน การควบคุมกระเพาะปัสสาวะ การได้ยิน การรักษาสมดุล การรับรส การเคลื่อนไหวของลูกตา การแสดงออกทางสีหน้า ตลอดจนการรับรู้ใบหน้าและท่าทาง โดยสมองส่วน dorsal pons เป็นส่วนของสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมขั้นตอนของการนอนหลับ

          นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองโดยการดัดแปลงพันธุกรรมและใส่ยีนตัวแปร ADRB1 ที่กลายพันธุ์เข้าไปในหนูทดลอง ซึ่งพบว่า หนูที่มีเซลล์ประสาท ADRB1 ที่กลายพันธุ์ใช้เวลาในการนอนหลับโดยเฉลี่ย 55 นาที ซึ่งน้อยกว่าหนูปกติ นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นว่า หนูทดลองมีความตื่นตัวและมีการนอนหลับในช่วง REM sleep (Rapid Eye Movement)  ซึ่งเป็นช่วงหลับลึกที่เกี่ยวข้องกับความฝัน ทั้งนี้ดูเหมือนว่าการกลายพันธุ์ของ ADRB1 ส่งผลกระทบต่อนาฬิกาชีวภาพ (circadian rhythm) ของหนูด้วย

          การนอนหลับมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของชีวิต และโรคภัยไข้เจ็บหลายชนิดเชื่อมโยงกับคุณภาพการนอนหลับที่ไม่ดีในระยะยาว ก่อนที่เราจะสามารถใช้การนอนหลับเพื่อเสริมสร้างสุขภาพและประสิทธิภาพการทำงานของเราและบรรเทาโรคที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับไม่ดี  สิ่งหนึ่งที่จำเป็นต้องมีควรเป็นเรื่องของความเข้าใจในการควบคุมการนอนของตนเอง

แหล่งที่มา

Guangsen Shi, Lijuan Xing, David Wu, Andrew Krystal, Louis J. Ptáček, et al. (2019).A Rare Mutation of β1-Adrenergic Receptor Affects Sleep/Wake Behaviors.Neuron;103,6:1044-1055. Retrieved October 8, 2019, From https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(19)30652-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS089662731930652X%3Fshowall%3Dtrue

Robin Andrews. (2018, March 17). This Is Why Some People Can Thrive On Less Sleep Than Others. Retrieved October 8, 2019, From https://www.iflscience.com/brain/this-is-why-some-people-can-thrive-on-less-sleep-than-others/

Tom Hale. (2019, August 29). This Is Why Some People Can Thrive On Less Sleep Than Others. Retrieved October 8, 2019, From https://www.iflscience.com/health-and-medicine/this-is-what-sleep-deprivation-does-to-your-body-and-brain-as-time-goes-by/all/