Schlafzyklus - Sleep cycle

Beispiel- Hypnogramm, das einen Schlafzyklus (den ersten der Nacht) von NREM bis REM . zeigt

Der Schlafzyklus ist eine Oszillation zwischen der langsamen Welle und der REM (paradoxen) Schlafphase . Es wird manchmal als ultradianer Schlafzyklus , Schlaf-Traum-Zyklus oder REM-NREM-Zyklus bezeichnet , um ihn vom zirkadianen Wechsel zwischen Schlaf und Wachheit zu unterscheiden . Beim Menschen dauert dieser Zyklus 70 bis 110 Minuten (90 ± 20 Minuten).

Eigenschaften

Die Elektroenzephalographie zeigt das Timing von Schlafzyklen aufgrund der deutlichen Unterscheidung der Gehirnwellen, die sich während des REM- und Nicht-REM-Schlafs manifestieren. Delta-Wellen- Aktivität, die mit Slow-Wave-(Tief-)Schlaf korreliert, zeigt insbesondere während einer guten Nachtruhe regelmäßige Schwingungen. Die Sekretion verschiedener Hormone , einschließlich Renin , Wachstumshormon und Prolaktin , korreliert positiv mit der Delta-Wellen-Aktivität, während die Sekretion von Schilddrüsen-stimulierendem Hormon umgekehrt korreliert. Die Herzfrequenzvariabilität , von der bekannt ist, dass sie während der REM-Phase zunimmt, korreliert vorhersehbar auch umgekehrt mit Delta-Wellen-Oszillationen über den ~90-Minuten-Zyklus.

Um festzustellen, in welchem ​​Schlafstadium sich die schlafende Person befindet, wird die Elektroenzephalographie mit anderen für diese Unterscheidung verwendeten Geräten kombiniert. EMG ( Elektromyographie ) ist eine entscheidende Methode, um zwischen Schlafphasen zu unterscheiden: So ist beispielsweise eine Abnahme des Muskeltonus im Allgemeinen ein Merkmal des Übergangs vom Wachzustand in den Schlaf, und während des REM-Schlafes kommt es zu einem Zustand der Muskelatonie , was zu ein Fehlen von Signalen im EMG.

EOG (Elektrookulographie) , das Maß für die Augenbewegung, ist die dritte Methode, die bei der Messung der Schlafarchitektur verwendet wird; Beispielsweise zeichnet sich der REM-Schlaf, wie der Name schon sagt, durch ein schnelles Augenbewegungsmuster aus, das dank des EOG sichtbar ist.

Darüber hinaus sind Methoden, die auf kardiorespiratorischen Parametern basieren, auch bei der Analyse der Schlafarchitektur effektiv – wenn sie mit den anderen oben genannten Messungen (wie Elektroenzephalographie, Elektrookulographie und Elektromyographie) assoziiert werden.

Homöostatische Funktionen, insbesondere die Thermoregulation , treten normalerweise während des Nicht-REM-Schlafs auf, jedoch nicht während des REM-Schlafs. Daher tendiert die Körpertemperatur während des REM-Schlafs dazu, von ihrem mittleren Niveau abzudriften und während des Nicht-REM-Schlafs wieder auf den Normalwert zurückzukehren. Der Wechsel zwischen den Stadien hält daher die Körpertemperatur in einem akzeptablen Bereich.

Beim Menschen ist der Übergang zwischen Non-REM und REM abrupt; bei anderen Tieren ist es weniger so.

Forscher haben verschiedene Modelle vorgeschlagen, um den zweifellos komplexen Rhythmus elektrochemischer Prozesse aufzuklären, die zu einem regelmäßigen Wechsel von REM- und NREM-Schlaf führen. Monoamine sind während NREMS aktiv, aber nicht REMS, während Acetylcholin während REMS aktiver ist. Das in den 1970er Jahren vorgeschlagene wechselseitige Interaktionsmodell legte ein zyklisches Geben und Nehmen zwischen diesen beiden Systemen nahe. Neuere Theorien wie das "Flip-Flop"-Modell, das in den 2000er Jahren vorgeschlagen wurde, beinhalten die regulatorische Rolle eines inhibitorischen Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA).

Länge

Schematische Darstellung eines normalen Schlafzyklus

Als Standardwert für die durchschnittliche Länge des Schlafzyklus eines erwachsenen Mannes werden 90 Minuten angegeben. N1 (NREM-Stadium 1) ist, wenn die Person schläfrig oder wach ist, um einzuschlafen. In diesem Stadium beginnen Gehirnwellen und Muskelaktivität abzunehmen. N2 ist, wenn die Person einen leichten Schlaf erfährt. Die Augenbewegung hat zu diesem Zeitpunkt aufgehört. Die Frequenz der Gehirnwellen und der Muskeltonus sind verringert. Auch Herzfrequenz und Körpertemperatur sinken. N3 oder sogar N4 sind die am schwierigsten zu erwachenden Stadien. Jeder Körperteil ist jetzt entspannt, Atmung, Blutdruck und Körpertemperatur werden gesenkt. Die National Sleep Foundation diskutiert die verschiedenen Stadien des NREM-Schlafs und ihre Bedeutung. Sie beschreiben den REM-Schlaf als "einen einzigartigen Zustand, in dem normalerweise Träume auftreten. Das Gehirn ist wach und der Körper gelähmt." Dieses einzigartige Stadium tritt normalerweise auf, wenn die Person träumt. Die Zahl von 90 Minuten für die durchschnittliche Länge eines Schlafzyklus wurde um 1963 von Nathaniel Kleitman populär gemacht . Andere Quellen geben 90–110 Minuten oder 80–120 Minuten an.

Es wird angenommen, dass der in Gefangenschaft gehaltene asiatische Elefant (im Bild) einen Schlafzyklus von 72 Minuten hat.

Bei Säuglingen dauert der Schlafzyklus etwa 50–60 Minuten; Die durchschnittliche Länge nimmt mit dem Erwachsenwerden des Menschen zu. Bei Katzen dauert der Schlafzyklus etwa 30 Minuten, bei Ratten etwa 12 Minuten und bei Elefanten bis zu 120 Minuten . (In dieser Hinsicht scheint die Ontogenese des Schlafzyklus proportional zu den Stoffwechselprozessen zu sein, die proportional zur Größe des Organismus variieren. Jedoch erschweren kürzere Schlafzyklen, die bei einigen Elefanten festgestellt wurden, diese Theorie.)

Der Zyklus kann definiert werden als vom Ende einer REM-Periode bis zum Ende der nächsten oder vom Beginn der REM-Phase oder vom Beginn der Nicht-REM-Phase 2 dauernd Unterschied zu Forschungszwecken, da das erste NREM der Nacht oder dessen letzte REM-Phase bei direktem Aufwachen unvermeidlich eingeschlossen oder ausgeschlossen werden .)

Ein 7–8-stündiger Schlaf umfasst wahrscheinlich fünf Zyklen, von denen die mittleren zwei tendenziell länger sind als der erste und der vierte. REM nimmt im Laufe der Nacht mehr von dem Zyklus ein.

Erwachen

Unprovoziertes Erwachen tritt am häufigsten während oder nach einer REM-Schlafphase auf, wenn die Körpertemperatur ansteigt.

Fortsetzung im Wachzustand

Ernest Hartmann entdeckte 1968, dass der Mensch einen etwa 90-minütigen ultradianen Rhythmus über einen 24-Stunden-Tag hinweg zu durchlaufen scheint, egal ob er schläft oder wach ist. Nach dieser Hypothese neigen Menschen während der Periode dieses Zyklus, die dem REM entspricht, dazu, mehr zu träumen und weniger Muskeltonus zu zeigen . Kleitman und andere folgende haben diesen Rhythmus als den grundlegenden Ruhe-Aktivitäts-Zyklus bezeichnet , von dem der "Schlafzyklus" eine Manifestation wäre. Eine Schwierigkeit für diese Theorie ist die Tatsache, dass dem REM fast immer eine lange Nicht-REM-Phase vorausgeht, unabhängig davon, wann im Zyklus eine Person einschläft.

Änderung

Der Schlafzyklus hat sich als resistent gegen eine systematische Veränderung durch Medikamente erwiesen . Obwohl einige Medikamente die REM-Phasen verkürzen, heben sie den zugrunde liegenden Rhythmus nicht auf. Ein absichtlicher REM-Entzug verkürzt den Zyklus vorübergehend, da das Gehirn leichter in den REM-Schlaf übergeht (der "REM-Rebound"), um den Entzug scheinbar zu korrigieren. Es gibt verschiedene Methoden, um die Veränderungen der Schlafzyklen zu kontrollieren:

  • Alle Kunstlichter ausschalten: Schalten Sie das gesamte Kunstlicht von Smartphone, Fernseher oder Computerbildschirm aus. Da die natürliche Melatoninproduktion durch helles Licht unterdrückt werden kann, kann eine Lichtexposition – auch nach Sonnenuntergang – verhindern, dass sich der Körper schläfrig fühlt (und damit in die Schlafphase übergeht).
  • Meditations- und Entspannungstechniken: Beginnen Sie mit tiefen Atemübungen, Meditation und Entspannungsmethoden, wie z. B. Dankbarkeit zu üben oder ein tägliches Tagebuch zu schreiben, um den Stresspegel zu reduzieren.
  • Verzichten Sie vor dem Schlafengehen auf Koffein: Denken Sie daran, Koffein nur bis Mittag zu behalten. Dies hat den Effekt, dem Körper genügend Zeit zu geben, die Koffeinwirkung abzubauen, bevor er schlafen geht.
  • Äußere Hilfen: Blaue Sperrlinsen und das Abdecken des Schlafzimmers mit Verdunkelungsvorhängen oder das Tragen einer Augenmaske können einem helfen, schneller einzuschlafen und für den nächsten Tag Energie zu tanken.

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

  • Mallick, BN; SR Pandi-Perumal; Robert W. McCarley; und Adrian R. Morrison (2011). Rapid Eye Movement Sleep: Regulation und Funktion . Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-11680-0
  • Nir und Tononi, "Dreaming and the Brain: from Phenomenology to Neurophysiology". Trends in den Kognitionswissenschaften , vol. 14, Nr. 2, 2010, S. 88–100.
  • Varela, F., Engel, J., Wallace, B., & Thupten Jinpa. (1997). Schlafen, träumen und sterben: Eine Bewusstseinsforschung mit dem Dalai Lama .