นาฬิกาชีวิต
เคยสงสัยกันหรือไม่ว่า “ทำไมคนเราต้องนอนกลางคืน และตื่นขึ้นมาทำกิจกรรมต่าง ๆ ในกลางวัน” หรือเคยลองสังเกตกันหรือไม่ว่า ไม่เพียงแค่คน สัตว์ต่าง ๆ ทั้งใหญ่และเล็ก ต่างก็ต้องนอนและตื่นกันทุกตัว
คำตอบของคำถามเหล่านี้ คือสิ่งที่ธรรมชาติสร้างสรรค์ให้กับสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า “นาฬิกาชีวภาพ (Biological clock) หรือ นาฬิกาชีวิต” ที่คอยควบคุมการทำงานของระบบต่างๆในร่างกายตลอด 24 ชั่วโมง โดยเกิดจากการตอบสนองต่อแสงอาทิตย์ อุณหภูมิ และความมืด
เจ้าตัวนาฬิกาชีวภาพนี้อยู่ที่ suprachiasmatic nucleus (SCN) ของสมองส่วน ไฮโพธาลามัส ที่ทำหน้าที่ควบคุมระบบต่าง ๆ ในร่างกายให้ทำงานสอดคล้องกับสภาวะแวดล้อมรอบๆตัวเรา เมื่อมีแสงสว่าง (กลางวัน) ตาจะรับแสง จากนั้นส่งข้อมูลไปยังสมอง ทำให้ร่างกายรับรู้ว่ามีแสงสว่าง ในทางตรงกันข้าม หากปริมาณแสงลดลง หรือในที่มืด SCN จะสั่งให้สมองสร้างฮอร์โมนที่เรียกว่า เมลาโทนิน (Melatonin) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่กระตุ้นให้ร่างกายนอนหลับ เนื่องจากเป็นฮอร์โมนที่ถูกยับยั้งโดยแสง จึงจะถูกหลั่งในเวลากลางคืนเท่านั้น
ผู้อ่านทราบหรือไม่ว่า แม้แสงความเข้มข้นต่ำเพียง 0.1 ลักซ์ (เทียบได้กับแสงในคืนพระจันทร์เต็มดวง) ก็ส่งผลให้ร่างกายหลั่งเมลาโทนินน้อยลงได้ ซึ่งเจ้าฮอร์โมนนี้มีบทบาทสำคัญต่อร่างกายมาก โดย ช่วยชะลอความแก่ ป้องกันการเกิดเซลล์มะเร็ง และป้องกันการเกิดไมเกรนอีกด้วย ดังนั้นในขณะนอนหลับไม่ควรที่จะเปิดไฟทิ้งไว้ เพราะไฟจะไปยับยั้งการหลั่งเมลาโทนิน ทำให้นาฬิกาชีวิตผิดเพี้ยนไป
จะเกิดอะไรขึ้นถ้านาฬิกาชีวิตเราผิดเพี้ยน!!! ยกตัวอย่างแรก คืออาการที่ทุกคนรู้จักกันเป็นอย่างดี หากเดินทางจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่ง คือ การเกิด jet lag ซึ่งเกิดจากภาวะที่นาฬิกาชีวิต ของร่างกายไม่สามารถปรับตัวรวดเร็วได้ตามเวลาที่แท้จริงของท้องถิ่นในขณะนั้น สาเหตุจากการเดินทางข้ามเส้นแบ่งเวลาซึ่งจะทำให้มีอาการ อ่อนเพลีย ปวดศีรษะ กังวล หงุดหงิด ซึมเศร้า นอนไม่หลับ และ ง่วงนอนเวลากลางวัน ซึ่งอาการเหล่านี้จะหายไปเมื่อร่างกายสามารถปรับตัวได้แล้ว
ดังนั้นจะเห็นว่าทุกคนต่างทราบว่า ร่างกายมีนาฬิกาชีวิต และทราบผลกระทบเมื่อนาฬิกาชีวิตผิดเพี้ยนไป ซึ่งอาจจะมีคนมองว่าเป็นเรื่องเล็กน้อย ร่างกายคนเราฉลาด ถ้าหากนาฬิกาชีวิตผิดเพี้ยนไป เดี๋ยวร่างกายก็ปรับให้เองอัตโนมัติ
แต่สิ่งที่น่ากังวลว่า นาฬิกาชีวิตจะเพี้ยนไปตลอดเริ่มมีสัญญาณให้เห็น จากข่าวซึ่งโพสบนเว็บไซต์ bbc news ในหัวข้อว่า “Reindeer body clock switched off” ซึ่งเกิดจากคณะวิจัยของมหาวิทยาลัยในอังกฤษ และนอร์เวย์ ได้ค้นพบว่า นาฬิกาชีวิตของกวางเรนเดียร์ที่อาศัยอยู่ที่ขั้วโลกอาร์กติกหายไป!
ดร. แอนดริว กล่าวว่า ร่างกายของกวางเรนเดียร์หยุดการใช้งานของนาฬิกาชีวิต เพื่อความอยู่รอดของมันในขั้วโลก ซึ่ง ในฤดูร้อนมีเวลากลางวันที่มีแสงอาทิตย์ถึง 15 สัปดาห์ ในขณะที่ฤดูหนาวมีเพียง 8 สัปดาห์ ที่แสงจากดวงอาทิตย์จะไม่ปรากฏเลย นอกจากนี้ ยังไม่พบฮอร์โมนเมลาโทนินในเลือดของกวางเรนเดียร์ ซึ่งหมายความว่า กวางเรนเดียร์ไม่มีนาฬิกาชีวิต!
โดย ดร. แอนดริว กล่าวว่า “นาฬิกาชีวิตเกี่ยวข้องกับสภาวะแวดล้อม ที่มีความเกี่ยวข้องกับแสงและความมืด แต่ถ้าสภาวะแวดล้อมได้เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมมาก มันคงเป็นสิ่งที่ดีกว่าที่จะปรับตัวไปตามสภาวะแวดล้อม มากกว่าจะใช้นาฬิกาชีวิต ซึ่งมีสัตว์อีกหลายชนิดที่มีลักษณะเดียวกันกับกวางเรนเดียร์ เช่น สัตว์ที่อาศัยอยู่ใต้ทะเลลึกหรือใต้ดินลึก ๆ”
จะเห็นว่าร่างกายของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งมหัศจรรย์ ที่สามารถปรับตัวไปตามสภาวะแวดล้อมต่าง ๆ ได้ แต่สิ่งที่ควรจะตระหนักคือ ร่างกายที่แข็งแรงย่อมพร้อมที่จะปรับตัวได้ง่ายกว่าร่างกายที่อ่อนแอ ดังนั้น สิ่งที่ทุกคนควรจะตระหนักคือ ทำอย่างไรจึงจะทำให้ร่างกายสามารถใช้งานนาฬิกาชีวิตได้อย่างสมดุลในวันนี้ เพื่อในอนาคต สภาวะแวดล้อมอาจจะเปลี่ยนแปลงไปมากเช่นกรณีกวางเรนเดียร์ เรายังจะสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
ผู้เขียน: Liew
นิสิตปริญญาเอก
สาขา polymer science
Petroleum and Petrochemical College
Chulalongkorn University
แหล่งอ้างอิงเนื้อหา:
http://www.nigms.nih.gov/Education/Pages/Factsheet_CircadianRhythms.aspx
http://publications.nigms.nih.gov/insidelifescience/rhythms_life.html
http://www.scimath.org/chemistryarticle/item/629-melatonin
http://www.livescience.com/6221-body-clock-arctic-reindeer-ticks-differently.html
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8565233.stm
แหล่งอ้างอิงรูปภาพ:
http://www.four-paws.org.uk/campaigns/wild-animals/wild-animals-in-entertainment/four-paws-calls-on-covent-garden-to-cancel-reindeers/