4.3 Svefnstig
4.3 Svefnstig
Námsmarkmið
Í lok þessa hluta munt þú geta:
- Greint á milli REM-svefns og NREM-svefns
- Lýst muninum á þremur stigum NREM-svefns
- Skilið hlutverk REM-svefns og NREM-svefns í námi og minni
Svefn er ekki einsleitt ástand. Hann samanstendur af nokkrum mismunandi stigum sem má greina sundur eftir mynstrum heilabylgjuvirkni á hverju stigi. Í vöku einkennist heilabylgjuvirkni okkar af betabylgjum. Í samanburði við heilabylgjumynstur í svefni hafa betabylgjur hæstu tíðnina (13–30 Hz) og lægstu útslagshæðina og þær eru yfirleitt breytilegri. Þegar við byrjum að sofna breytist heilabylgjuvirknin. Þessar breytingar má sjá með heilariti (EEG), og svefnstigin greinast hvert frá öðru bæði með tíðni og útslagshæð heilabylgnanna. Tíðni heilabylgju segir til um hversu margar bylgjur koma fram á sekúndu og er mæld í hertzum (Hz). Útslagshæð er hæð heilabylgjunnar (Mynd 4.7). Svefni má skipta í tvo meginfasa: REM-svefn og NREM-svefn. Bliksvefn (REM-svefn) einkennist af hröðum augnhreyfingum undir lokuðum augnlokum. Heilabylgjur í REM-svefni líkjast mjög heilabylgjum í vöku. Aftur á móti skiptist NREM-svefn í þrjú stig sem greinast hvert frá öðru og frá vöku með einkennandi heilabylgjumynstrum. Fyrstu þrjú svefnstigin eru NREM-svefnstig og þeim fylgir yfirleitt REM-svefn. Í þessum hluta fjöllum við um hvert þessara svefnstiga og tilheyrandi mynstur heilabylgjuvirkni.
NREM-svefnstig
Þegar við byrjum að sofna förum við í NREM-svefn og tíðni heilabylgjumynstra minnkar en útslagshæðin eykst. Fyrsta stig NREM-svefns kallast 1. stig svefns. 1. stig svefns er millibilsfasi milli vöku og svefns, tímabilið þegar við erum að sofna. Á þessum tíma hægist bæði á öndun og hjartslætti. Auk þess dregur greinilega úr almennri vöðvaspennu og kjarnhita líkamans á 1. stigi svefns.
Hvað heilabylgjuvirkni varðar tengist 1. stig svefns bæði alfa- og þetabylgjum. Í upphafi 1. stigs svefns koma fram alfabylgjur. Þessi mynstur rafvirkni (bylgjur) líkjast mynstri hjá einstaklingi sem er mjög afslappaður en vakandi, en þau eru minna breytileg (meira samstillt), með tiltölulega lægri tíðni (8–12 Hz) og meiri útslagshæð en betabylgjur (Mynd 4.8). Þegar einstaklingur heldur áfram í gegnum 1. stig svefns eykst virkni þetabylgna. Þetabylgjur hafa enn lægri tíðni (4–7 Hz) og meiri útslagshæð en alfabylgjumynstur. Það er tiltölulega auðvelt að vekja fólk af 1. stigi svefns; fólk segir reyndar oft að það hafi ekki verið sofandi ef það er vakið á 1. stigi svefns.
Þegar við færumst yfir á 2. stig svefns fer líkaminn í djúpt slökunarástand. Þetabylgjur eru enn ríkjandi í virkni heilans, en þær eru rofnar af stuttum virknihrinum sem kallast svefnspólur (Mynd 4.9). Svefnspóla er hröð hrina heilabylgna með hærri tíðni sem kann að skipta máli fyrir nám og minni (Fogel & Smith, 2011; Poe, Walsh, & Bjorness, 2010). Auk þess tengist framkoma K-komplexa oft 2. stigi svefns. K-komplex er mynstur heilavirkni með mjög mikilli útslagshæð sem getur í sumum tilvikum komið fram sem svar við umhverfisáreitum. Þannig geta K-komplexar virkað sem brú yfir í hærri örvunarstig sem svar við því sem gerist í umhverfi okkar (Halász, 1993; Steriade & Amzica, 1998).
3. stig NREM-svefns er oft kallað djúpsvefn eða hægbylgjusvefn vegna þess að þetta stig einkennist af lágtíðni (minna en 3 Hz), mikilli útslagshæð og deltabylgjum (Mynd 4.10). Þessar deltabylgjur hafa lægstu tíðnina og mestu útslagshæðina af heilabylgjumynstrum okkar í svefni. Á þessum tíma hægist verulega á hjartslætti og öndun og það er mun erfiðara að vekja fólk af 3. stigi svefns en af fyrri stigum. Athyglisvert er að einstaklingar sem hafa aukna alfabylgjuvirkni (sem tengist oftar vöku og færslu yfir á 1. stig svefns) á 3. stigi segja oft að þeir séu ekki úthvíldir við vöknun, óháð því hversu lengi þeir sváfu (Stone, Taylor, McCrae, Kalsekar, & Lichstein, 2008).
REM-svefn
Eins og áður kom fram einkennist REM-svefn af hröðum augnhreyfingum. Heilabylgjurnar sem tengjast þessu svefnstigi eru mjög svipaðar þeim sem sjást þegar einstaklingur er vakandi, eins og sýnt er á Mynd 4.11, og þetta er það tímabil svefnsins þegar draumar eiga sér stað. REM-svefn tengist einnig lömun vöðvakerfa líkamans, að undanskildum þeim sem gera blóðrás og öndun mögulega. Þess vegna hreyfast viljastýrðir vöðvar ekki í REM-svefni hjá heilbrigðum einstaklingi; REM-svefn er oft kallaður þversagnarkenndur svefn vegna þessarar samsetningar mikillar heilavirkni og lítillar vöðvaspennu. Líkt og NREM-svefn hefur REM-svefn verið tengdur ýmsum þáttum náms og minnis (Wagner, Gais, & Born, 2001; Siegel, 2001).
Ef fólk er svipt REM-svefni og fær síðan að sofa ótruflað ver það meiri tíma í REM-svefni, að því er virðist til að vinna upp tapaðan REM-tíma. Þetta kallast REM-frákast og bendir til þess að REM-svefni sé einnig stjórnað með samvægi. Auk þess hlutverks sem REM-svefn kann að gegna í ferlum sem tengjast námi og minni getur REM-svefn einnig komið að úrvinnslu og stjórnun tilfinninga. Í slíkum tilvikum getur REM-frákast í raun verið aðlögunarviðbragð við streitu hjá einstaklingum sem eru ekki þunglyndir, með því að draga úr tilfinningalegu vægi óþægilegra atburða sem urðu í vöku (Suchecki, Tiba, & Machado, 2012). Svefnskortur almennt tengist ýmsum neikvæðum afleiðingum (Brown, 2012).
Svefnritið hér að neðan (Mynd 4.12) sýnir hvernig einstaklingur fer í gegnum svefnstigin.
Draumar
Draumar og tengd merking þeirra eru ólík eftir menningarheimum og tímabilum. Undir lok 19. aldar hafði austurríski geðlæknirinn Sigmund Freud sannfærst um að draumar gæfu tækifæri til að komast að dulvitundinni. Með því að greina drauma taldi Freud að fólk gæti aukið sjálfsþekkingu sína og öðlast dýrmæta innsýn sem hjálpaði því að takast á við vandamál lífsins. Freud greindi á milli augljóss inntaks og dulins inntaks drauma. Augljóst inntak er raunverulegt inntak draumsins, eða söguþráður hans. Dulið inntak vísar hins vegar til hulinnar merkingar draumsins. Ef konu dreymir til dæmis að höggormur elti hana gæti Freud hafa haldið því fram að það táknaði ótta konunnar við kynferðislega nánd og að höggormurinn væri tákn fyrir getnaðarlim karls.
Freud var ekki eini kenningasmiðurinn sem beindi sjónum að innihaldi drauma. Svissneski geðlæknirinn Carl Jung, sem starfaði á 20. öld, taldi að draumar gerðu okkur kleift að tengjast sameiginlegri dulvitund. Sameiginlega dulvitundin, eins og Jung lýsti henni, er fræðilegt safn upplýsinga sem hann taldi að allir deildu. Samkvæmt Jung endurspegluðu ákveðin tákn í draumum algild frumtákn með merkingu sem er svipuð hjá öllum, óháð menningu eða staðsetningu.
Svefn- og draumarannsakandinn Rosalind Cartwright telur hins vegar að draumar endurspegli einfaldlega lífsatburði sem eru mikilvægir dreymandanum. Ólíkt hugmyndum Freuds og Jungs hafa hugmyndir Cartwright um drauma fengið reynslubundinn stuðning. Til dæmis birtu hún og samstarfsfólk hennar rannsókn þar sem konur sem gengu í gegnum skilnað voru nokkrum sinnum á fimm mánaða tímabili spurðar að því hve mikið þær hugsuðu um fyrrverandi maka sína. Sömu konur voru vaktar í REM-svefni til að gefa nákvæma lýsingu á innihaldi drauma sinna. Marktæk jákvæð fylgni var á milli þess hve mikið konurnar hugsuðu um fyrrverandi maka sína í vöku og þess hve oft fyrrverandi makar þeirra birtust sem persónur í draumum þeirra (Cartwright, Agargun, Kirkby, & Friedman, 2006). Nýlegar rannsóknir (Horikawa, Tamaki, Miyawaki, & Kamitani, 2013) hafa leitt í ljós nýjar aðferðir sem gera rannsakendum kleift að greina og flokka sjónrænar myndir sem birtast í draumum með því að nota fMRI til taugamælinga á virknimynstrum heilans, og opna þannig leið fyrir frekari rannsóknir á þessu sviði.
Alan Hobson, taugavísindamaður, er talinn hafa þróað virkni-samþættingarkenninguna um drauma. Fyrri útgáfur kenningarinnar lögðu til að draumar væru ekki merkingarþrungnar framsetningar á angist eins og Freud og aðrir héldu fram, heldur afleiðing þess að heilinn reyndi að skapa merkingu („samþætta“) úr taugavirkni („virkni“) sem átti sér stað í REM-svefni. Nýrri útfærslur (t.d. Hobson, 2002) halda áfram að uppfæra kenninguna í ljósi vaxandi gagna. Til dæmis bendir Hobson (2009) á að draumar geti táknað ástand frumvitundar. Með öðrum orðum felur draumur í sér að við byggjum upp sýndarveruleika í huga okkar sem gæti nýst okkur í vöku. Meðal ýmissa taugalíffræðilegra gagna vísar John Hobson til rannsókna á skýrum draumum sem tækifæris til að skilja drauma almennt betur. Skýrir draumar eru draumar þar sem ákveðnum þáttum vöku er viðhaldið í draumaástandi. Í skýrum draumi verður einstaklingur meðvitaður um að hann er að dreyma og getur því stjórnað innihaldi draumsins (LaBerge, 1990).