สัตว์ที่จำศีลหลับตลอดเวลาจริงไหม? มองการผ่านพ้นฤดูหนาวผ่านการเผาผลาญ อุณหภูมิร่างกาย และการนอน

สัตว์บางชนิดหลบอยู่ในโพรงตลอดฤดูหนาว แล้วค่อยออกมาให้เห็นอีกครั้งเมื่อถึงฤดูใบไม้ผลิ พอเห็นวิถีชีวิตแบบนี้ เราก็อดคิดไม่ได้ว่า “ถ้าได้นอนยาวหลายเดือนคงสบายดี” แต่เมื่อศึกษาการจำศีล กลับพบสิ่งที่ภาพของการงีบหลับยาว ๆ อธิบายไม่ได้ เช่น หลังจากอุณหภูมิร่างกายกลับสูงขึ้น สัตว์จึงเข้าสู่การนอนหลับอีกครั้ง

กุญแจสำคัญจึงไม่ได้อยู่แค่ว่าหลับไปนานเท่าไร แต่อยู่ที่ร่างกายใช้พลังงานไปเท่าไร สัตว์ที่จำศีลปรับการควบคุมการเผาผลาญและอุณหภูมิร่างกายอย่างมาก เพื่อผ่านฤดูกาลที่หาอาหารได้ยาก เมื่อเปรียบเทียบหมีกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก เราจะเห็นด้วยว่าวิธีเอาตัวรอดนี้มีมากกว่าหนึ่งแบบ

ต้องวัดอะไร จึงจะแยกได้ว่า “กำลังหลับ” หรือ “กำลังลดการเผาผลาญ”?

การเห็นสัตว์หลับตาและอยู่นิ่ง ๆ ไม่ได้บอกว่าร่างกายอยู่ในสภาวะใด งานวิจัยการนอนหลับใช้คลื่นสมองและตัวชี้วัดอื่น ๆ เพื่อแยกการนอนหลับแบบ REM และ non-REM ส่วนงานวิจัยการจำศีลให้ความสำคัญกับอัตราการเผาผลาญที่ประเมินจากการใช้ออกซิเจน อุณหภูมิร่างกาย อัตราการเต้นของหัวใจ และข้อมูลลักษณะเดียวกัน

“ภาวะพักตัว” หรือ torpor ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจำศีล หมายถึงสภาวะที่สัตว์ปรับการทำงานของร่างกายให้การเผาผลาญและอุณหภูมิร่างกายลดลง ภาวะพักตัวรายวันอาจกินเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ก่อนที่สัตว์จะกลับมาเคลื่อนไหวและหาอาหาร ส่วนในการจำศีล สัตว์จะเข้าสู่ภาวะพักตัวที่ยาวนานหลายวันถึงหลายสัปดาห์ซ้ำ ๆ กัน [1]

ถ้าจะเปรียบเทียบ การนอนหลับตามปกติกับการจำศีลก็เหมือนอาคารที่แขวนป้าย “ปิดพัก” เหมือนกัน แต่ระบบภายในทำงานคนละแบบ ระหว่างจำศีล อัตราการใช้พลังงานของร่างกายเปลี่ยนไปอย่างมาก ขณะที่การควบคุมภายในยังดำเนินอยู่ ไม่ได้ปิดสวิตช์หยุดทำงานทั้งหมด

ทำไมสัตว์จึงต้องอุ่นร่างกายขึ้นมาเป็นระยะ ทั้งที่กำลังจำศีล?

สัตว์จำศีลขนาดเล็กหลายชนิดจะรักษาการเผาผลาญไว้ในระดับต่ำช่วงหนึ่ง แล้วเพิ่มอุณหภูมิร่างกายกลับสู่ช่วงปกติชั่วคราว พวกมันผ่านฤดูหนาวโดยมีช่วงอุ่นร่างกายคั่นอยู่เป็นระยะ จึงอธิบายไม่ได้ง่าย ๆ ว่า “หลับตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วง แล้วไม่ตื่นอีกเลยจนถึงฤดูใบไม้ผลิ” [1][2]

จุดนี้ชวนให้สงสัยว่า ถ้าต้องการประหยัดพลังงาน ทำไมจึงต้องลงทุนอุ่นร่างกายขึ้นมาอีก?

การเพิ่มอุณหภูมิร่างกายต้องใช้พลังงาน นักวิจัยกำลังศึกษาว่าการอุ่นร่างกายเป็นระยะมีหน้าที่อะไร รวมถึงเกี่ยวข้องกับการนอนหลับอย่างไร แต่ยังไม่มีคำอธิบายเดียวที่ใช้ได้กับสัตว์ทุกชนิด [1][2] การนึกภาพว่าเป็น “การเริ่มระบบใหม่เป็นระยะ” อาจช่วยให้เข้าใจรูปแบบที่เกิดขึ้น แต่ไม่ได้ทำให้เรารู้จุดประสงค์ของการเริ่มระบบใหม่นั้น การจำศีลเป็นกระบวนการซับซ้อนที่ต้องประหยัดพลังงานควบคู่ไปกับการรักษาหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่จำเป็น

หมีผ่านฤดูหนาวได้อย่างไร ทั้งที่ร่างกายไม่ได้เย็นลงมากนัก?

สัตว์จำศีลขนาดเล็กบางชนิดลดอุณหภูมิร่างกายลงมากระหว่างภาวะพักตัว แล้วหมีเย็นลงแบบเดียวกันหรือเปล่า?

งานวิจัยหมีดำอเมริกันในปี 2011 พบว่า ระหว่างจำศีล อัตราการเผาผลาญลดลงเหลือประมาณ 25% ของอัตราการเผาผลาญพื้นฐาน ขณะที่อุณหภูมิร่างกายถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 30–36°C โดยเปลี่ยนแปลงเป็นรอบ รอบละหลายวัน [6] จุดสำคัญคืออัตราการเผาผลาญ “เหลือประมาณหนึ่งในสี่” ไม่ใช่ “ลดลง 25%”

ข้อมูลสองส่วนนี้แสดงว่า เราไม่อาจดูแค่ว่าอุณหภูมิร่างกายต่ำเพียงใด แล้วตัดสินว่าสัตว์ประหยัดพลังงานได้มากแค่ไหน และเรื่องนี้ก็ไม่ได้เรียบง่ายถึงขั้นที่เพียงทำให้ร่างกายเย็นลง สัตว์จะเข้าสู่การจำศีลโดยอัตโนมัติ หมีที่ศึกษาในงานนี้ยังคงมีอุณหภูมิร่างกายค่อนข้างสูง แต่ลดการใช้พลังงานลงได้มาก

ตัวเลขเหล่านี้มาจากสัตว์ชนิดหนึ่งภายใต้เงื่อนไขการวิจัยเฉพาะ จึงเหมาะจะใช้เป็นตัวอย่างว่า “การจำศีลมีได้หลายวิธี” มากกว่าจะมองเป็นค่ามาตรฐานของหมีทุกชนิดหรือสัตว์จำศีลทั้งหมด

หลังจำศีลแล้ว สัตว์ยังต้องนอนอีกไหม?

ความสัมพันธ์ระหว่างภาวะพักตัวกับการนอนหลับซับซ้อนกว่าภาพที่เราเห็นว่า “ทั้งสองอย่างก็อยู่นิ่งเหมือนกัน” งานวิจัยลีเมอร์หนูสีเทาในปี 2019 ตรวจวัดคลื่นสมองระหว่างภาวะพักตัวรายวันและหลังจากนั้น โดยศึกษาสัตว์เพศผู้ 6 ตัวที่เลี้ยงในสภาพควบคุม และเปรียบเทียบสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิประมาณ 25°C กับ 10°C [3]

ที่อุณหภูมิแวดล้อมประมาณ 25°C นักวิจัยพบการนอนหลับทั้งแบบ non-REM และ REM ระหว่างภาวะพักตัว แต่ในสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า เมื่ออุณหภูมิร่างกายลดต่ำกว่าประมาณ 21°C การนอนหลับแบบ non-REM และ REM ตามปกติลดลงอย่างมากหรือไม่ปรากฏเลย นอกจากนี้ หลังออกจากภาวะพักตัว ยังพบคลื่นเดลตาเพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับความลึกของการนอนหลับแบบ non-REM [3]

ผลดังกล่าวบอกเราว่า เวลาที่สัตว์อยู่ในสภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำไม่อาจนับเป็นเวลานอนหลับตามปกติได้ตรง ๆ อย่างไรก็ตาม งานนี้ศึกษาภาวะพักตัวรายวันในไพรเมตชนิดหนึ่ง จึงยังเร็วเกินไปที่จะสรุปว่า “สัตว์ทุกชนิดยิ่งจำศีลก็ยิ่งอดนอน” ลักษณะการนอนหลับเปลี่ยนไปตามชนิดของสัตว์ อุณหภูมิร่างกาย และความลึกของภาวะพักตัว [2][3]

คำถามที่ว่า “พักอยู่ตลอดแล้ว ทำไมยังต้องนอนอีก?” จึงเป็นจุดเริ่มต้นให้เราเห็นว่า การพักมีสภาวะทางสรีรวิทยาหลายแบบ

ความง่วงและอารมณ์หดหู่ในฤดูหนาว ถือเป็นการจำศีลด้วยไหม?

เวลาอากาศหนาวแล้วง่วง หรือรู้สึกไม่อยากออกจากบ้าน เราอาจพูดว่า “อยากจำศีลบ้างจัง” คำเปรียบเทียบนี้สื่อความรู้สึกได้ดี แต่ไม่ได้เป็นหลักฐานว่าอาการไม่สบายตามฤดูกาลของคนเกิดจากกลไกเดียวกับการจำศีลของสัตว์

สถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติสหรัฐฯ (NIMH) อธิบายว่า โรคซึมเศร้าตามฤดูกาล หรือ SAD เป็นโรคซึมเศร้ารูปแบบหนึ่งที่เกิดซ้ำตามแบบแผนของฤดูกาล สำหรับรูปแบบที่เกิดในฤดูหนาว นอกจากอารมณ์หดหู่แล้ว อาจมีอาการนอนมากเกินไป กินมากโดยเฉพาะอยากอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต น้ำหนักเพิ่ม และเก็บตัวจากสังคม [5]

ความเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียว เช่น ง่วงในฤดูหนาว ยังไม่เพียงพอจะบอกว่าเป็น SAD หรือไม่ มีการศึกษาบทบาทของนาฬิกาชีวภาพ เมลาโทนิน และปัจจัยอื่นที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของแสงแดดในฤดูหนาว แต่ไม่ควรฟันธงว่า “ร่างกายคาดว่าจะขาดอาหาร จึงเริ่มจำศีล” [5]

หากอารมณ์หดหู่หรือความง่วงอย่างมากยังคงอยู่จนกระทบงาน การเรียน หรือชีวิตประจำวัน การปรึกษาบุคลากรทางการแพทย์โดยไม่ต้องรอฤดูใบไม้ผลิก็มีประโยชน์ เมื่อเข้ารับคำปรึกษา ลองเล่าว่าอาการเริ่มเมื่อไร การนอนและความอยากอาหารเปลี่ยนไปอย่างไร และเคยเกิดในฤดูกาลเดียวกันมาก่อนหรือไม่ ข้อมูลเหล่านี้ช่วยอธิบายสถานการณ์ได้ชัดขึ้น SAD มีวิธีรักษา เช่น การบำบัดด้วยแสง จิตบำบัด และการใช้ยา [5]

เทคโนโลยีจะทำให้มนุษย์จำศีลได้หรือไม่?

หากเราสร้างสภาวะใช้พลังงานต่ำแบบที่พบในสัตว์ขึ้นมาได้ ก็อาจนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์หรือการเดินทางในอวกาศ ขณะนี้มีงานวิจัยที่กำลังสำรวจความเป็นไปได้นี้อยู่

งานวิจัยในปี 2023 ใช้อัลตราซาวนด์กระตุ้นบริเวณพรีออปติกในไฮโปทาลามัสของสมอง และเหนี่ยวนำให้หนูไมซ์เข้าสู่สภาวะคล้ายภาวะพักตัว โดยมีทั้งอุณหภูมิร่างกายและการเผาผลาญลดลง ระบบที่วัดอุณหภูมิร่างกายพร้อมปรับการกระตุ้นสามารถรักษาสภาวะนี้ไว้ได้นานกว่า 24 ชั่วโมง ส่วนในหนูแรต ซึ่งตามปกติไม่แสดงภาวะพักตัว งานวิจัยรายงานว่าอุณหภูมิร่างกายลดลงเช่นกัน [4]

หัวใจของงานนี้คือสัตว์ฟันแทะภายใต้เงื่อนไขการทดลอง ยังไม่ได้หมายความว่ามีอุปกรณ์ให้คนนอนข้ามฤดูหนาวได้แล้ว หากมองว่าเป็นขั้นตอนของการค้นหาว่าวงจรประสาทใดเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเผาผลาญ และต้องรู้อะไรบ้างจึงจะควบคุมได้อย่างปลอดภัย เราจะเห็นทั้งความน่าสนใจและขอบเขตของผลการศึกษานี้

เมื่อมองการจำศีล ลองคิดถึง “จังหวะเวลาภายในร่างกาย” ด้วย

เมื่อมองจากนอกโพรง สัตว์ที่จำศีลอาจดูเหมือนไม่ได้ทำอะไรเลย แต่ภายในร่างกาย การเผาผลาญกำลังลดลง อุณหภูมิถูกควบคุม บางช่วงร่างกายกลับอุ่นขึ้น และสภาวะการนอนหลับก็เปลี่ยนไปด้วย

นอกจากถามว่า “หลับไปกี่ชั่วโมง” หากเราถามต่อว่า “ระหว่างนั้นใช้พลังงานเท่าไร และร่างกายอยู่ในสภาวะใด” ภาพของการจำศีลจะมีมิติมากขึ้น ทั้งอุณหภูมิและการเผาผลาญของหมี คลื่นสมองหลังภาวะพักตัว หรือพลังงานที่ใช้ในการอุ่นร่างกาย ล้วนสะท้อนว่าเบื้องหลังท่าทางนิ่ง ๆ มีการปรับการทำงานอย่างละเอียดเพื่อให้ผ่านพ้นฤดูหนาว

สำหรับอาการไม่สบายของคนในฤดูหนาว เราสนุกกับคำเปรียบเทียบเรื่องสัตว์ได้ พร้อมกับสังเกตความเปลี่ยนแปลงของการนอนและอารมณ์ของตัวเองอย่างเป็นรูปธรรม การแยกสองเรื่องนี้ให้ชัดช่วยให้เรารักษาความอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตไว้ พร้อมกับใส่ใจดูแลตัวเองตามความจำเป็น

เอกสารอ้างอิง (6 รายการ)

[1] Ruf & Geiser (2015), Daily torpor and hibernation in birds and mammals. บทความปริทัศน์เปรียบเทียบภาวะพักตัวรายวันกับการจำศีล https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4351926/

[2] Heller & Ruby (2004), Sleep and circadian rhythms in mammalian torpor. บทความปริทัศน์เรื่องความสัมพันธ์ระหว่างการนอนหลับกับภาวะพักตัว https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14977404/

[3] Royo et al. (2019), Daily Torpor and Sleep in a Non-human Primate, the Gray Mouse Lemur (Microcebus murinus). งานวิจัยต้นฉบับที่ตรวจวัดคลื่นสมอง https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6768945/

[4] Yang et al. (2023), Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound. งานวิจัยต้นฉบับในสัตว์ฟันแทะ https://www.nature.com/articles/s42255-023-00804-z

[5] NIMH, Seasonal Affective Disorder. ข้อมูลอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับโรคซึมเศร้าตามฤดูกาล https://www.nimh.nih.gov/health/publications/seasonal-affective-disorder

[6] Tøien et al. (2011), Hibernation in black bears: independence of metabolic suppression from body temperature. งานวิจัยต้นฉบับในหมีดำอเมริกัน https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21330544/