Schlafzyklus

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. ^{[1] 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. ^[2]

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 zur Unterscheidung von Schlafphasen: So ist beispielsweise generell eine Abnahme des Muskeltonus charakteristisch für den Übergang vom Wachzustand in den Schlaf (Kleitman, 1963; ^[3] Chase & Morales, 1990 ^[4] ), und während des REM - Schlafs gibt es einen Zustand der Muskeln atonia , in Abwesenheit von Signalen in dem EMG führt. ^[4]

EOG (Elektrookulographie) , das Maß für die Augenbewegung, ist die dritte Methode, die bei der Messung der Schlafarchitektur verwendet wird; ^[5] zum Beispiel ist der REM-Schlaf, wie der Name schon sagt, durch ein schnelles Augenbewegungsmuster gekennzeichnet, das dank des EOG sichtbar ist. ^[6]

Darüber hinaus sind auf kardiorespiratorischen Parametern basierende Methoden auch bei der Analyse der Schlafarchitektur effektiv, wenn sie mit den anderen oben genannten Messungen (wie Elektroenzephalographie, Elektrookulographie und Elektromyographie) assoziiert werden. ^[7]

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-Schlafes wieder auf den Normalwert zurückzukehren. Der Wechsel zwischen den Stadien hält daher die Körpertemperatur in einem akzeptablen Bereich. ^[8]

Beim Menschen ist der Übergang zwischen Non-REM und REM abrupt; bei anderen Tieren weniger. ^[9]

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 Modell der reziproken Wechselwirkung legte ein zyklisches Geben und Nehmen zwischen diesen beiden Systemen nahe. Neuere Theorien wie das in den 2000er Jahren vorgeschlagene "Flip-Flop"-Modell beinhalten die regulatorische Rolle eines inhibitorischen Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA). ^[10]

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. 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." Diese einzigartige Phase ist normalerweise, wenn die Person träumt. ^{[11] [9]} Die Angabe von 90 Minuten für die durchschnittliche Länge eines Schlafzyklus wurde um 1963 von Nathaniel Kleitman populär gemacht . ^[12] Andere Quellen geben 90–110 Minuten ^[1] oder 80–120 Minuten an. ^[2]

Es wird angenommen, dass der in Gefangenschaft gehaltene asiatische Elefant (im Bild) einen Schlafzyklus von 72 Minuten hat. ^[13]

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.) ^{[9] [11] [13]}

Der Zyklus kann als Dauer vom Ende einer REM-Periode bis zum Ende der nächsten definiert werden ^[11] oder vom Beginn der REM-Phase oder vom Beginn der Nicht-REM-Phase 2. (Die Entscheidung, wie die Perioden machen für Forschungszwecke einen Unterschied, da das erste NREM der Nacht oder dessen letzte REM-Phase, wenn es direkt vor dem Aufwachen unvermeidbar ist, ein- oder ausgeschlossen werden .) ^[12]

Ein 7–8-stündiger Schlaf umfasst wahrscheinlich fünf Zyklen, von denen die mittleren zwei tendenziell länger sind als der erste und der vierte. ^[12] REM nimmt im Laufe der Nacht mehr von dem Zyklus ein. ^{[9] [14]}

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

Ernest Hartmann fand 1968 heraus, dass der Mensch einen etwa 90-minütigen ultradianen Rhythmus über einen 24-Stunden-Tag zu verfolgen scheint, egal ob er schläft oder wach ist. ^[11] Nach dieser Hypothese neigen Menschen während der Periode dieses Zyklus, die dem REM entspricht, dazu, mehr zu träumen und weniger Muskeltonus zu zeigen . ^[16] Kleitman und andere folgende haben diesen Rhythmus als den grundlegenden Ruhe-Aktivitäts-Zyklus bezeichnet , von dem der "Schlafzyklus" eine Manifestation wäre. ^{[12] [17]} 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. ^[12]

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. ^[11] Es gibt verschiedene Methoden, um die Veränderungen der Schlafzyklen zu kontrollieren (oder Biohack ^[18] ), wie z

• Alle Kunstlichter ausschalten: ^[19] Schalten Sie das gesamte Kunstlicht Ihres Smartphones, Fernsehers oder Computerbildschirms aus. Da Melatonin lichtempfindlich ist, kann es, wenn Ihr Körper auch nach Sonnenuntergang dem Licht ausgesetzt ist, ^[20] möglicherweise nicht in die Schlafphase eintreten und Ihren Körper auf einen guten Schlaf vorbereiten.
• Meditations- und Entspannungstechniken: ^[21] Beginnen Sie mit tiefen Atemübungen, Meditation und Entspannungsmethoden, wie z. B. Dankbarkeit zu üben oder ein tägliches Tagebuch zu schreiben, das Ihr Stressniveau senken kann.
• Halten Sie sich vor dem Schlafengehen von Koffein fern: ^[22] Denken Sie daran, Koffein nur bis Mittag zu behalten. ^[23] Dies kann Ihnen genug Zeit geben, um die Koffeinwirkung abzubauen, bevor Sie schlafen gehen.
• Äußere Hilfen: Blaue Sperrlinsen und das Abdecken Ihres Schlafzimmers mit Verdunkelungsvorhängen oder das Tragen einer Augenmaske können Ihnen helfen, schneller einzuschlafen und Sie für den nächsten Tag mit Energie zu versorgen.

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, nein. 2, 2010, S. 88–100.
• Varela, F., Engel, J., Wallace, B., & Thupten Jinpa. (1997). Schlafen, träumen und sterben: Eine Bewusstseinsforschung mit dem Dalai Lama .