stringtranslate.com

Цикл сна

Пример гипнограммы , показывающий один цикл сна (первый из ночи) от медленного сна до быстрого сна.

Цикл сна представляет собой колебание между медленноволновой и быстрой (парадоксальной) фазами сна . Его иногда называют ультрадианным циклом сна , циклом сна-сновидения или циклом быстрого-медленного сна , чтобы отличить его от циркадного чередования сна и бодрствования . У человека этот цикл занимает от 70 до 110 минут (90±20 минут). [1] Во сне взрослых и младенцев наблюдаются циклические колебания между спокойным и активным сном. Эти колебания могут сохраняться во время бодрствования в виде циклов отдыха и активности, но их труднее различить. [2]

Характеристики

Электроэнцефалография показывает время циклов сна благодаря заметному различию мозговых волн , проявляющихся во время быстрого и медленного сна. Дельта-волновая активность, коррелирующая с медленноволновым (глубоким) сном, в частности, демонстрирует регулярные колебания на протяжении всего хорошего ночного сна. Секреция различных гормонов , в том числе ренина , гормона роста и пролактина , положительно коррелирует с активностью дельта-волн, тогда как секреция тиреотропного гормона коррелирует обратно. [3] Вариабельность сердечного ритма , которая, как известно, увеличивается во время фазы быстрого сна, также, как и ожидалось, обратно коррелирует с колебаниями дельта-волн в течение ~90-минутного цикла. [4]

Чтобы определить, в какой стадии сна находится спящий субъект, электроэнцефалографию комбинируют с другими приборами, применяемыми для этой дифференциации. ЭМГ ( электромиография ) — важнейший метод различения фаз сна: например, снижение мышечного тонуса вообще является характеристикой перехода от бодрствования ко сну, [5] [6] , а во время быстрого сна возникает состояние атония мышц (паралич), приводящая к отсутствию сигналов на ЭМГ. [5]

ЭОГ (электроокулография) , измерение движения глаз, является третьим методом, используемым для измерения архитектуры сна; [7] например, быстрый сон, как следует из названия, характеризуется быстрым движением глаз, видимым благодаря ЭОГ. [8]

Более того, методы, основанные на кардиореспираторных параметрах, также эффективны при анализе архитектуры сна, если они связаны с другими вышеупомянутыми измерениями (такими как электроэнцефалография, электроокулография и электромиография). [9]

Гомеостатические функции, особенно терморегуляция , обычно происходят во время медленного сна, но не во время быстрого сна. Таким образом, во время быстрого сна температура тела имеет тенденцию отклоняться от своего среднего уровня, а во время медленного сна – возвращаться к норме. Таким образом, чередование стадий поддерживает температуру тела в приемлемом диапазоне. [10]

У людей переход между фазой медленного и быстрого сна является резким; у других животных это в меньшей степени. [11]

Исследователи предложили различные модели, чтобы объяснить, несомненно, сложный ритм электрохимических процессов, которые приводят к регулярному чередованию быстрого и медленного сна. Моноамины активны во время НREMS, но не REMS, тогда как ацетилхолин более активен во время REMS. Модель взаимного взаимодействия , предложенная в 1970-х годах, предполагала циклический обмен между этими двумя системами. Более поздние теории, такие как модель «триггера», предложенная в 2000-х годах, включают регулирующую роль тормозного нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). [12]

Длина

Схематическая иллюстрация нормального цикла сна.

Стандартная цифра, приведенная для средней продолжительности цикла сна взрослого мужчины, составляет 90 минут. N1 (медленная стадия 1) — это когда человек сонлив или бодрствует, чтобы заснуть. На этом этапе мозговые волны и мышечная активность начинают снижаться. N2 – это когда человек испытывает легкий сон. Движение глаз к этому времени прекратилось. Частота мозговых волн и мышечный тонус снижены. Также снижается частота сердечных сокращений и температура тела. N3 или даже N4 — самые трудные стадии пробуждения. Каждая часть тела теперь расслаблена, дыхание, артериальное давление и температура тела снижены. Национальный фонд сна обсуждает различные стадии медленного сна и их важность. Они описывают быстрый сон как «уникальное состояние, в котором обычно случаются сны. Мозг бодрствует, а тело парализовано». Эта уникальная стадия обычно возникает, когда человек мечтает. [13] [11] Цифра средней продолжительности цикла сна в 90 минут была популяризирована Натаниэлем Клейтманом примерно в 1963 году. [14] Другие источники дают 90–110 минут [3] или 80–120 минут. [4]

Считается, что у плененного азиатского слона (на фото) цикл сна составляет 72 минуты. [15]

У младенцев цикл сна длится около 50–60 минут; Средняя длина увеличивается по мере взросления человека. У кошек цикл сна длится около 30 минут, у крыс он составляет около 12 минут, а у слонов — до 120 минут . (В этом отношении онтогенез цикла сна оказывается пропорциональным метаболическим процессам, которые изменяются пропорционально размеру организма. Однако более короткие циклы сна, обнаруженные у некоторых слонов, усложняют эту теорию.) [11] [13] [15]

Цикл можно определить как продолжающийся от конца одного периода быстрого сна до конца следующего [13] или от начала фазы быстрого сна, или от начала фазы быстрого сна 2. (Решение о том, как обозначить фазу быстрого сна) периоды имеют значение для исследовательских целей из-за неизбежного включения или исключения первой ночной фазы медленного сна или ее последней фазы быстрого сна, если она непосредственно предшествует пробуждению .) [14]

7–8-часовой сон, вероятно, включает пять циклов, средние два из которых обычно длиннее первого и четвертого. [14] С наступлением ночи фаза быстрого сна занимает большую часть цикла. [11] [16]

Пробуждение

Непровоцированное пробуждение чаще всего происходит во время или после периода быстрого сна, когда температура тела повышается. [17]

Продолжение во время бодрствования

Эрнест Хартманн обнаружил в 1968 году, что люди, по-видимому, сохраняют примерно 90-минутный ультрадианный ритм в течение 24 часов в сутки, независимо от того, спят они или бодрствуют. [13] Согласно этой гипотезе, в период этого цикла, соответствующий фазе быстрого сна, люди склонны больше мечтать и проявлять меньший мышечный тонус . [18] Клейтман и другие исследователи назвали этот ритм основным циклом отдыха и активности , проявлением которого будет «цикл сна». [14] [19] Трудностью этой теории является тот факт, что длительная фаза медленного сна почти всегда предшествует фазе быстрого сна, независимо от того, в какой момент цикла человек засыпает. [14]

Внесение изменений

Цикл сна оказался устойчивым к систематическим изменениям под воздействием лекарств . Хотя некоторые препараты сокращают периоды быстрого сна, они не устраняют основной ритм. Намеренное лишение быстрого сна временно укорачивает цикл, поскольку мозг с большей готовностью переходит в фазу быстрого сна («отскок быстрого сна»), что является очевидной коррекцией депривации. [13] Существуют различные методы контроля изменений циклов сна:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Что происходит во время сна? | Ресурсы UPMC по медицине сна» . УПМК | Медицина, меняющая жизнь . Проверено 24 сентября 2021 г.
  2. ^ Стерн, Эвелин; Пармели, Артур Х.; Акияма, Ёсио; Шульц, Марвин А.; Веннер, Вальдемар Х. (1969). «Характеристики цикла сна у младенцев». Педиатрия . 43 : 65–70. дои :10.1542/педс.43.1.65 . Проверено 18 ноября 2023 г.
  3. ^ аб Гронфье, Клод; Симон, Шанталь; Пикар, Франсуа; Эрхарт, Жан; Бранденбергер, Габриэль (1999). «Нейроэндокринные процессы, лежащие в основе ультрадиановой регуляции сна у человека». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 84 (8): 2686–2690. дои : 10.1210/jcem.84.8.5893 . ПМИД  10443660.
  4. ^ аб Бранденбергер, Габриэль; Эрхарт, Жан; Пикар, Франсуа; Саймон, Шанталь (2001). «Обратная связь между ультрадианными колебаниями дельта-волновой активности и вариабельностью сердечного ритма во время сна» (PDF) . Клиническая нейрофизиология . 112 (6): 992–996. дои : 10.1016/S1388-2457(01)00507-7. PMID  11377256. S2CID  206133162. Архивировано из оригинала (PDF) 4 августа 2017 г.
  5. ^ Аб Чейз, Миннесота; Моралес, Франция (1990). «Атония и миоклония активного (быстрого) сна». Ежегодный обзор психологии . 41 (1): 557–584. doi : 10.1146/annurev.ps.41.020190.003013. ПМИД  1968326.
  6. ^ Клейтман, Н. (1963). Сон и бодрствование Чикаго, Univ. Чикаго Джфресс
  7. ^ Берри, РБ, и Вагнер, МХ (2014). Электронная книга «Жемчуг медицины сна» . Elsevier Науки о здоровье.
  8. ^ Бер С., Анколи-Исраэль С., Чессон А. и Куан С.Ф. в Руководстве AASM по оценке сна и связанных с ним событий: правила, терминология и технические характеристики, 1-е. Ред.: Вестчестер, Иллинойс: Американская академия медицины сна; 2007.
  9. ^ Татараидзе А., Коростовцева Л., Анищенко Л., Бочкарев М. и Свиряев Ю. (2016). Измерение архитектуры сна на основе кардиореспираторных параметров.
  10. ^ Пьер Луиджи Пармеджиани, «Модуляция внутренней температуры тела во время медленного и быстрого сна»; в Маллике и др. (2011).
  11. ^ abcd МакКарли, Роберт В. (2007). «Нейробиология быстрого и медленного сна». Медицина сна . 8 (4): 302–330. дои : 10.1016/j.sleep.2007.03.005. ПМИД  17468046.
  12. ^ Джеймс Т. Маккенна, Личао Чен и Роберт Маккарли, «Нейрональные модели контроля быстрого сна: развивающиеся концепции»; в Маллике и др. (2011).
  13. ^ abcde Хартманн, Эрнест (март 1968 г.). «90-минутный цикл сна-сновидения». Архив общей психиатрии . 18 (3): 280–6. doi : 10.1001/archpsyc.1968.01740030024004. ПМИД  5638533.
  14. ^ abcde Файнберг, И.; Флойд, TC (1979). «Систематические тенденции в ночных циклах сна человека». Психофизиология . 16 (3): 283–291. doi :10.1111/j.1469-8986.1979.tb02991.x. ПМИД  220659.
  15. ^ аб Тоблер, Ирен (1992). «Поведенческий сон азиатского слона в неволе». Спать . 15 (1): 1–12. ПМИД  1557589.
  16. ^ Дэниел Эшбах, «Регуляция быстрого сна: циркадные, гомеостатические и независящие от быстрого сна детерминанты»; в Маллике и др. (2011).
  17. ^ Окерстедт, Торбьорн; Бильярд, Мишель; Боннет, Майкл; Фикка, Джанлука; Гарма, Люсиль; Мариотти, Маурицио; Сальсаруло, Пьеро; Шульц, Хартмут (2002). «Пробуждение от сна». Обзоры медицины сна . 6 (4): 267–286. дои : 10.1053/smrv.2001.0202 . ПМИД  12531132.
  18. ^ Эккехард Отмер, Мэри П. Хайден и Роберт Сегельбаум, «Энцефальные циклы во время сна и бодрствования у людей: 24-часовой график» (JSTOR); Science 164 (3878), 25 апреля 1969 г.
  19. ^ Клейтман, Натаниэль (1982). «Базовый цикл отдыха и активности — 22 года спустя». Спать . 5 (4): 311–317. дои : 10.1093/sleep/5.4.311 . ПМИД  6819628.
  20. ^ Блюм, Кристина; Гарбацца, Коррадо; Спицан, Мануэль (2019). «Влияние света на циркадные ритмы человека, сон и настроение». Сомнология . 23 (3): 147–156. дои : 10.1007/s11818-019-00215-x. ПМК 6751071 . ПМИД  31534436. 
  21. ^ Л, Тяхкамо; Т, Партонен; Ак, Песонен (2019). «Систематический обзор влияния воздействия света на циркадный ритм человека». Хронобиология Интернэшнл . 36 (2): 151–170. дои : 10.1080/07420528.2018.1527773 . hdl : 10138/311143 . PMID  30311830. S2CID  52960410.
  22. ^ П, Спаньоли; С, Бальдуччи; М, Фаббри; Д, Молинаро; Дж., Барбато (20 сентября 2019 г.). «Трудоголизм, интенсивное использование смартфонов и цикл сна-бодрствования: анализ множественных медиаторов». Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 16 (19): 3517. doi : 10.3390/ijerph16193517 . ПМК 6801767 . ПМИД  31547191. 
  23. ^ Андерсон, Джейсон Р.; Хагердорн, Пэйтон Л.; Гунстад, Джон; Шпицнагель, Мэри Бет (2018). «Использование кофе для компенсации плохого сна: влияние на бдительность и влияние на производительность на рабочем месте». Прикладная эргономика . 70 : 142–147. дои : 10.1016/j.apergo.2018.02.026. ПМИД  29866304.

Библиография