Naukowcy kiedyś uważali, że sen jest stanem pasywnym, kiedy mózg i ciało człowieka zamykały się na noc, aby odpocząć i odzyskać siły. Ale teraz naukowcy wiedzą, że sen jest bardzo aktywnym okresem, w którym mózg i niektóre procesy fizjologiczne mogą być trudne w pracy.
Na przykład niektóre hormony biorące udział we wzroście, naprawie komórek lub trawieniu u dzieci są wzmacniane podczas snu. Według National Institutes of Health (NIH) szlaki mózgowe zaangażowane w uczenie się i pamięć również się zwiększają.
W rzeczywistości mózg jest czasem bardziej aktywny, gdy dana osoba śpi, niż kiedy nie śpi, zgodnie z Harvard Medical School. Ale sen może również spowolnić wiele innych procesów fizjologicznych, od tętna i oddechu po temperaturę ciała i ciśnienie krwi.
Etap snu, w którym znajduje się dana osoba, wpływa również na aktywność mózgu i ciała.
Od ponad 60 lat badacze snu wiedzą, że istnieją dwie główne kategorie snu: sen REM, który oznacza „szybki ruch gałek ocznych” oraz sen inny niż REM lub nie szybki ruch gałek ocznych, powiedział dr Stuart Quan, kliniczny dyrektor oddziału zaburzeń snu i okołodobowych w Brigham and Women's Hospital w Bostonie.
Jak mówi Quan, sen bez fazy REM uważa się teraz za złożony z trzech etapów, znanych jako N1, N2 i N3. Wyjaśnił, że przed 2007 r. Sen inny niż REM był podzielony na cztery etapy, ale specjaliści medycyny snu zdecydowali, że nie ma fizjologicznego powodu, aby rozróżniać dwa etapy, stary etap 3 i etap 4. Zostały one połączone w jeden etap, obecnie nazywany N3.
Podczas snu mózg cyklicznie przechodzi przez cztery odrębne etapy snu REM i non-REM w określonej sekwencji. Ta sekwencja zmienia się nieco między pierwszą a drugą połową snu. W miarę upływu snu w ciągu serii od czterech do pięciu cykli w ciągu nocy czas spędzony na etapie REM wydłuża się, a czas spędzany na śnie N3 staje się krótszy, powiedział Quan.
Nauka na żywo poprosiła Quana o bardziej szczegółowe wyjaśnienie tego, co dzieje się w ciele i mózgu podczas każdego z tych czterech etapów snu.
Sen bez fazy REM
Etap N1
Quan powiedział, że kiedy człowiek staje się senny, zapada w sen N1. W tym pierwszym etapie snu bez fazy REM osoba przechodzi ze stanu czuwania w zasypianie.
Jest to stosunkowo lekka forma snu, która trwa około 5 do 10 minut. Na tym etapie tętno i oddech zaczynają zwalniać, ruchy gałek ocznych również spowalniają, a mięśnie rozluźniają się. Temperatura ciała spada, a fale mózgowe, obserwowane na elektroencefalogramie (EEG) w laboratorium snu, byłyby spowolnione.
Quan powiedział, że osobę można łatwo obudzić ze snu N1, a ta osoba może nie myśleć, że spała. Sen N1 to pierwszy etap wchodzenia w drzemkę.
Quan powiedział, że to normalne, że człowiek doświadcza „szarpnięć hipnickich”, znanych również jako „sen zaczyna się” podczas snu N1. Powiedział, że jest to nagłe, krótkie szarpnięcie mięśni, które może wystąpić wraz z uczuciem upadku, gdy dana osoba jest w łóżku. Kiedy to nastąpi, ten nagły ruch może obudzić śpiącego.
Jak mówi Quan, dorośli spędzają najmniej czasu w fazie snu N1, co stanowi około 5 procent ich całkowitego czasu snu.
Etap N2
Krótko po zakończeniu snu N1 osoba wchodzi w ten drugi etap snu bez fazy REM, który zwykle trwa od 10 do 25 minut, powiedział Quan dla Live Science. Jest to również okres lekkiego snu.
Na tym etapie ruch oka zatrzymuje się, tętno spada, fale mózgowe stają się wolniejsze, a mięśnie rozluźniają się jeszcze bardziej.
Według National Institutes of Health, gdy cykle snu powtarzają się przez całą noc, dana osoba spędza więcej czasu na etapie snu N2 niż na jakimkolwiek innym etapie snu. Quan powiedział, że dorośli spędzają około 55 procent całkowitego czasu snu w fazie N2.
Etap N3
Sen inny niż REM przechodzi następnie do trzeciego etapu, który jest często określany jako „wolna fala”, „delta” lub „głęboki” sen. (Fale „Delta” są rodzajem powolnej fali mózgowej zwykle obserwowanej podczas tego etapu na EEG w laboratorium snu.)
Sen N3 to okres głębokiego snu, który jest potrzebny, aby osoba poczuła się odświeżona na następny dzień. Osoba zwykle spędza więcej czasu na etapie N3 podczas pierwszej połowy snu niż w drugiej połowie, ale dlaczego tak się dzieje nie jest znane.
Zazwyczaj trwający od 20 do 40 minut sen N3 ma miejsce, gdy mózg staje się mniej wrażliwy na bodźce zewnętrzne, w wyniku czego najtrudniej jest obudzić osobę z tego etapu, powiedział Quan. Quan powiedział, że ktoś przebudzony ze snu N3 jest wyjątkowo przemoczony i zdezorientowany.
Ta głupota jest jednym z powodów, dla których ludzie mogą nie chcieć spać dłużej niż 30 minut, ponieważ mogą zapaść w sen N3, powiedział Quan.
Podczas snu N3 tętno i oddech spowalniają do najniższego poziomu podczas snu. Ciśnienie krwi spada, a temperatura ciała spada jeszcze wolniej. Aktywność mięśni maleje i nie ma ruchu gałek ocznych. Quan wyjaśnił, że ciśnienie krwi spada, ale nie w niebezpiecznym stopniu.
Powiedział, że jest to również etap, na którym najprawdopodobniej wystąpią lunatykowanie i rozmawianie przez sen. „Koszmary nocne i przerażenie są również fenomenem snu N3” - powiedział Quan. (Terrory nocne, zwane także terroryzmami podczas snu, zwykle występują u dzieci i dotyczą dziecka siedzącego w łóżku podczas snu i krzyczącego, zgodnie z Mayo Clinic.)
Jak mówi Quan, sen wolnofalowy występuje w przypadku dłuższych odcinków u niemowląt i małych dzieci, a czas spędzany na śnie N3 stopniowo maleje wraz z wiekiem.
Quan powiedział, że dorośli zwykle spędzają około 15 procent całkowitego czasu snu na etapie N3.
Sen w fazie REM
Quan powiedział, że osoba po raz pierwszy wchodzi w sen REM około 90 minut po zaśnięciu i przejściu wszystkich trzech etapów snu bez fazy REM. Powiedział, że pierwszy cykl REM nocy zwykle trwa około 10 minut, ale każdy kolejny etap REM wydłuża się wraz z upływem nocy.
Charakterystycznym znakiem snu REM jest to, że oczy osoby poruszają się gwałtownie z boku na bok pod zamkniętymi powiekami.
Chociaż ten ruch gałek ocznych nie występuje stale, naukowcy nie wiedzą dokładnie, dlaczego ma miejsce, chociaż niektórzy spekulują, że jest to związane ze snem.
Popierając ten pomysł, sen REM jest etapem, w którym pojawia się najwięcej marzeń i żywych obrazów, Quan powiedział Live Science. Ludzie często nie pamiętają wiele ze swoich snów, ale bardziej prawdopodobne jest, że przypomną sobie niektóre aspekty snu, jeśli zostaną przebudzeni ze snu REM, powiedział.
Podczas tego rodzaju snu częstość akcji serca wzrasta, a ciśnienie krwi nieznacznie wzrasta w porównaniu ze snem N1. Temperatura ciała spada do najniższego punktu podczas snu. Według Mayo Clinic mięśnie ramion i nóg głęboko się rozluźniają do tego stopnia, że są prawie nieruchome, co może uniemożliwić ludziom spełnianie swoich marzeń.
Oddech staje się szybki i płytki, a mózg może być jeszcze bardziej aktywny na tym etapie snu niż podczas czuwania, twierdzą eksperci od snu. Według National Sleep Foundation, organizacji non-profit edukującej opinię publiczną na temat snu, sen REM ma miejsce, gdy mózg przetwarza informacje z dnia, dzięki czemu można je przechowywać w pamięci długoterminowej.
Według NIH noworodek może spędzić około 80 procent swojego całkowitego czasu snu w fazie REM, podczas gdy niemowlęta spędzają co najmniej 50 procent swojego snu w fazie REM. Dla porównania, większość dorosłych spędza od 20 do 25 procent swojego całkowitego czasu na sen REM, powiedział Quan.
Jak mówi Quan, odsetek czasu spędzonego w tym stanie snu pozostaje stosunkowo stały przez całe dorosłe życie, ale może spaść u osób w wieku 65 lat i starszych. Dodał, że sen jest zwykle lżejszy u starszych osób dorosłych, które doświadczają więcej „mikroarusów” lub przechodzą w stan czuwania. Ale te krótkie przebudzenia nie wpływają na to, czy starszy dorosły czuje się odświeżony rano, czy nie, powiedział Quan.
