Uyku döngüsü

Uyku döngüsü, uykunun yavaş dalga ve REM arasındaki (paradoksal) fazları arasındaki bir salınımdır. Bazen uyku ve uyanıklık arasındaki sirkadiyen dönüşümden ayırt etmek için ultradian uyku döngüsü, uyku-rüya döngüsü veya REM-NREM döngüsü olarak adlandırılır. İnsanlarda bu döngü 1-2 saat sürer. İnsanlar genellikle gece 01:00 ile 15:00 arasında büyürler.

Elektroensefalografi, REM ve REM dışı uyku sırasında ortaya çıkan beyin dalgalarındaki belirgin ayrım nedeniyle uyku döngülerinin zamanlamasını gösterir. Yavaş dalga (derin) uyku ile ilişkili olan delta dalga aktivitesi, özellikle iyi bir gece uykusu boyunca düzenli salınımlar gösterir. Renin, büyüme hormonu ve prolaktin dahil olmak üzere çeşitli hormonların salgıları, delta dalgası aktivitesi ile doğru, tiroid uyarıcı hormonun salgılanması ise ters orantılıdır. REM sırasında arttığı iyi bilinen kalp hızı değişkenliği, tahminen ~90 dakikalık döngü boyunca delta dalga salınımları ile ters orantılıdır.

Uykunun hangi uyku evresinde olduğunu belirlemek için elektroensefalografi bu farklılaşma için kullanılan diğer cihazlarla birleştirilir. EMG (elektromiyografi) uyku fazlarını ayırt etmek için çok önemli bir yöntemdir: örneğin, genel olarak kas tonusunun azalması, uyku modundan uyanma moduna geçişin karakteristiğidir (Kleitman, 1963; Chase & Morales, 1990) ve REM uykusu sırasında EMG'de sinyal yokluğu ile sonuçlanan bir kas atonisi durumu vardır.

Göz hareketinin ölçüsü olan EOG (elektrookülografi), uyku mimarisi ölçümünde kullanılan üçüncü yöntemdir; örneğin, REM uykusu, adından da anlaşılacağı gibi, EOG sayesinde görülebilen hızlı bir göz hareketi modeli ile karakterizedir.

Dahası, yukarıda belirtilen diğer ölçümlerle (elektroensefalografi, elektrookülografi ve elektromiyografi gibi) ilişkili olmaları durumunda, kardiyovrespiratri parametrelerine dayanan yöntemler de uyku mimarisinin analizinde etkilidir.

Homeostatik fonksiyonlar, özellikle termoregülasyon, REM dışı uyku sırasında normal olarak ortaya çıkar, ancak REM uykusu sırasında gerçekleşmez. Bu nedenle, REM uykusu sırasında, vücut sıcaklığı ortalama seviyesinden uzaklaşır ve REM olmayan uyku sırasında normale döner. Bu nedenle aşamalar arasındaki değişim vücut sıcaklığını kabul edilebilir bir aralıkta tutar.

Araştırmacılar, REM ve NREM uykusunun düzenli olarak değişmesiyle sonuçlanan şüphesiz kompleks olan elektrokimyasal süreçlerin ritmini açıklığa kavuşturmak için farklı modeller önerdiler. Monoaminler NREM'ler sırasında aktiftir, ancak REM'lerde değildir, asetilkolin REM'ler sırasında daha aktiftir. 1970'lerde önerilen karşılıklı etkileşim modeli, bu iki sistem arasında döngüsel bir verme ve almayı önerdi. 2000'li yıllarda önerilen "flip-flop" modeli gibi daha yeni teoriler, inhibitör nörotransmitter gama-aminobutirik asidin (GABA) düzenleyici rolünü içerir.

Ernest Hartmann, 1968'de insanların uykuda ya da uyanık olmalarına rağmen 24 saat boyunca yaklaşık 90 dakikalık bir ultradian ritmine devam ettiklerini buldu. Bu hipoteze göre, REM'e karşılık gelen bu döngü döneminde insanlar daha fazla hayal kurmaya ve daha az kas tonusu göstermeye eğilimlidir. Kleitman ve onu izleyen diğerleri, bu ritime "uyku döngüsü"nün bir tezahür edeceği temel dinlenme-aktivite döngüsü olarak değindiler. Bu teori için bir zorluk, REM olmayan uzun bir fazın, bir insanın ne zaman uykuya daldığına bakılmaksızın, neredeyse her zaman REM'den önce gelmesidir.