cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Nguyễn Văn Hoan
Cuộc đời
Tháng 9 năm 1927, Ban Tỉnh bộ lâm thời Thanh niên tỉnh Nam Định được thành lập do Nguyễn Văn Hoan làm Bí thư. Tháng 9 năm 1928, Tỉnh bộ Nam Định tổ chức hội nghị đại biểu Tỉnh bộ, bầu ra Ban Chấp hành chính thức gồm Nguyễn Văn Hoan, Đào Gia Lựu, Vũ Huy Hào, vẫn do ông làm Bí thư. Cuối năm 1928, trong hội nghị Kỳ bộ Bắc Kỳ, ông đã nêu ra những mặt hạn chế của tổ chức Thanh niên và chỉ ra thực tế cần phải thành lập một tổ chức mới để chỉ đạo phong trào cách mạng. Đầu năm 1929, ông được Kỳ bộ cử làm Bí thư Liên tỉnh bộ Nam Định-Ninh Bình-Hà Nam, hoạt động chủ yếu ở Ninh Bình, chức vụ Bí thư Tỉnh bộ Nam Định chuyển giao cho Nguyễn Văn Phúc.
Ngày 17 tháng 6 năm 1929, Đông Dương Cộng sản Đảng thành lập, ông tích cực xúc tiến việc thành lập các chi bộ cộng sản ở Ninh Bình. Tháng 10, Tỉnh ủy lâm thời Ninh Bình được thành lập, gồm Nguyễn Văn Hoan, Nguyễn Văn Phúc, Trần Quang Tặng, do Nguyễn Văn Hoan làm Bí thư. Nhân ngày kỷ niệm Cách mạng tháng Mười, Tỉnh ủy cho in ấn tờ báo Dân cày làm cơ quan ngôn luận, tiến hành rải truyền đơn và dán khẩu hiệu ở những nơi đông dân. Ngày 7 tháng 11, Nguyễn Văn Hoan cùng Lương Văn Tụy tiến hành treo lá cờ búa liềm lên đỉnh núi Non Nước.
Ngày 18 tháng 11, trên đường chuyển báo Dân Cày đến cơ sở, ông cùng Lương Văn Tụy bị thực dân Pháp bắt và giam giữ ở nhà lao Ninh Bình, sau đó áp giải về nhà tù Hỏa Lò (Hà Nội). Dù bị giam giữ, nhưng ông vẫn làm biên tập cho tờ báo bí mật Tù nhân báo, Đường cách mạng của chi bộ Đảng nhà tù. Ngày 29 tháng 4 năm 1930, ông cùng Lương Văn Tụy bị đưa ra xét xử ở Tòa thượng thẩm Hà Nội với tội danh "Cộng sản". Đây là phiên tòa đầu tiên xét xử tội "Cộng sản" ở Việt Nam. Ông bị kết án khổ sai chung thân, lưu đày Côn Đảo. Tại Côn Đảo, ông tiếp tục làm biên tập cho tờ báo bí mật Tiến lên.
Tháng 7 năm 1936, ông được trả tự do. Tháng 11, ông viết hồi ký Côn Lôn tố cáo tội ác của thực dân ở Côn Đảo. Bài viết được Phan Tử Nghĩa dịch ra tiếng Pháp với nhan đề Poude Condore, đăng trên hai kỳ của báo Le Travail. Năm 1939, ông bị trục xuất khỏi Hà Nội và bị quản thúc ở Thái Bình.
Năm 1944, ông trốn về Nam Định hoạt động. Cách mạng tháng Tám nổ ra, ngày 21 tháng 8 năm 1945, ông là Chủ tịch Ủy ban nhân dân cách mạng lâm thời thành phố Nam Định. Năm 1948, ông chuyển sang công tác ở Bộ Tư pháp. Năm 1955, ông làm Viện trưởng Viện Công tố phúc thẩm Hà Nội (tiền thân của Viện Kiểm sát nhân dân tối cao). Năm 1961, ông chuyển sang làm Phó ban Nghiên cứu lịch sử Đảng Trung ương, cố vấn Bảo tàng Lịch sử Việt Nam, Phó Giám đốc Bảo tàng Cách mạng Việt Nam cho đến khi về hưu.
Ông mất năm 1991.
Tác phẩm
Trong thời gian bị giam giữ ở Ninh Bình và Côn Đảo, ông có sáng tác nhiều bài thơ, tiêu biểu như: Gửi người cùng bị bắt, Trước tòa án thực dân, Say, Tự hào, Hận, Khóc đồng chí Lương Văn Tụy, Đường xa gánh nặng, Lại vào xà lim, Đón xuân trong xà lim, Ra về nhớ bạn,... Một số bài được in trong hai tập thơ Tiếng hát trong tù (1973–1974) và Thơ ca cách mạng (1925–1945) (1973). Sách Tổng tập Văn học Việt Nam, tập 36 (2000) sưu tầm được 34 bài thơ và bài báo Côn Lôn do chính ông chỉnh lý lần cuối.
Năm 1970, ông vẽ một tấm bản đồ Côn Đảo tặng người bạn tù là Chủ tịch nước Tôn Đức Thắng. Tấm bản đồ được Chủ tịch nước Tôn Đức Thắng treo trang trọng ở nhà số 35 Trần Phú (Hà Nội, nay là trụ sở Cục trẻ em) cho đến khi Chủ tịch nước qua đời.
Tặng thưởng
Năm 1955, lá cờ đỏ búa liềm do ông và Lương Văn Tụy treo trên núi Non Nước được đích thân ông tìm thấy trong kho hồ sơ của Tòa thượng thẩm Hà Nội. Hiện lá cờ đang được bảo quản ở Bảo tàng Ninh Bình.
Cuốn sách Đường Kách mệnh được trưng bày ở Bảo tàng Cách mạng Việt Nam hiện nay được ông sưu tầm và tặng lại cho bảo tàng vào năm 1959. Đó là một trong nhiều bản in được Nguyễn Lương Bằng mang từ Quảng Châu về nước để phân phát cho các đồng chí trong nước. Năm 2012, cuốn Đường Cách mệnh hiện vật gốc được công nhận là bảo vật quốc gia.
Tên của ông được đặt cho một con đường ở thành phố Nam Định.
Gia đình
Con gái ông là bà Nguyễn Bích Ngọc (sinh năm 1947 ở Nam Định) hiện đang sống ở Thành phố Hồ Chí Minh cùng hai người con.
Chú thích
Thể loại:Người Nam Định Thể loại:Bí thư Tỉnh ủy Nam Định Thể loại:Bí thư Tỉnh ủy Ninh Bình Thể loại:Hội viên Hội Việt Nam Cách mạng Thanh niên Thể loại:Đảng viên Đảng Cộng sản Việt Nam Thể loại:Nhà thơ Việt Nam thời Pháp thuộc Thể loại:Viện trưởng Viện nghiệp vụ thuộc Viện kiểm sát nhân dân tối cao Việt Nam Thể loại:Nhà sử học Việt Nam Thể loại:Nhà báo Việt Nam
Khoa học thần kinh giấc ngủ
nhỏ|430x430px|BrdU (màu đỏ), thể hiện quá trình neurogenesis trong trung khu dưới hạt (SGZ) của vùng DG hồi hải mã. Hình ảnh minh họa này của Faiz và cộng sự, năm 2005. Khoa học thần kinh giấc ngủ là lĩnh vực nghiên cứu khoa học thần kinh và sinh lý học căn bản về bản chất của quá trình ngủ và các chức năng sinh học của nó. Thông thường thì sự ngủ được nghiên cứu dưới góc độ tâm lý học và y học. Nhằm để hiểu rõ một cách toàn vẹn, thông suốt và thấu đáo, phá vỡ các nghi ngờ và giải rõ nhận thức về việc ngủ. Đã diễn ra nhiều cuộc nghiên cứu trên khía cạnh khoa học thần kinh với quy mô lớn và vượt trội, khi sự phát triển công nghệ kỹ thuật đạt được mức rạng rỡ từ nửa sau thế kỷ 20.
Sân bay quốc tế Iaşi
Sân bay Iaşi là một sân bay ở Iaşi, đây là thành phố lớn thứ hai của România. Sân bay này nằm cách trung tâm thành phố 8 km về phía đông, là sân bay quan trọng nhất ở vùng Moldavia về số lượt khách. Năm 2006, sân bay này đã phục vụ 71.300 lượt khách. Sân bay Iaşi là một trong những sân bay lâu đời nhất Ru-ma-ni, hoạt động thương mại từ năm 1926 với các tuyến Bucharest – Galaţi – Iaşi và Chişinău. Năm 1969, sân bay Iaşi được hiện đại hóa, xây một đường băng bê tông dài 1800 m với hệ thống chiếu sáng và một nhà ga. Nhà ga có thể phục vụ 150 lượt khách/giờ cho tuyến nội địa và 100 khách/giờ cho tuyến quốc tế.
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Y văn đã chứng minh tầm quan trọng của sự ngủ thực tế đó là nếu con vật đó chỉ dành một tiếng cho việc ngủ, thì với một tình trạng thiếu ngủ trầm trọng cứ diễn ra như vậy có thể gây nên hậu quả thảm khốc và cuối cùng sẽ dẫn đến cái chết. Hay trong nghiên cứu của Bellesi và cộng sự năm 2017, tình trạng thiếu ngủ diễn ra sẽ kích hoạt tế bào hình sao, gia tăng hoạt động thực bào và tấn công vào các khớp thần kinh, đối với những con chuột mất ngủ mãn tính, sự gia tăng này lên tới 13.5%, não bộ tự ăn chính nó theo đúng nghĩa đen. Như vậy hiện tượng ngủ là rất quan trọng, tuy nhiên mục đích và cơ chế của ngủ chỉ được nắm rõ một phần nào đó, thậm chí cho đến tận vào cuối những năm 1990 người ta cho rằng: "Chức năng duy nhất của việc ngủ là làm cho hết buồn ngủ". Tuy nhiên, với sự phát triển và ra đời các phương pháp kỹ thuật hình ảnh tối tân như là EEG, PET, và fMRI mang khả năng tính toán cao đã giúp chúng ta hiểu rõ nhiều hơn về các cơ chế thần kinh vận hành quá trình ngủ.
Sân bay quốc tế Iaşi
Tham khảo
Thể loại:Sân bay Romania
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Các câu hỏi với mức độ cơ bản trong nghiên cứu khoa học thần kinh về ngủ đó là:
Dẫn nhập
nhỏ|362x362px|Các sợi trục cholinergic đã được đánh dấu với sự hiện diện của nhiều cúc thần kinh trong mỗi sự phân nhánh của cấu trúc lồi não dưới (IC, hay còn gọi là gò não dưới). (A–C) các nhân trần cuống cầu não (PPT) với các sợi cholinergic biểu hiện protein mCherry trong (A) nhân xám trung tâm của vùng IC (ICc), (B) phần vỏ bên của lồi não dưới (IClc), (C) phần vỏ sau của lồi não dưới (ICd). (D–F) các sợi cholinergic của PPT biểu hiện protein EYFP trong (D) vùng ICc, (E) vùng IClc, (F) vùng ICd. Vạch trắng hình (F) ước lượng khoảng cách là 25 μm, và cũng áp dụng cho từ hình (A–F). (G) Mô phỏng các sợi cholinergic đánh dấu bằng EYFP trong cả vùng ICc và vùng IClc (phân chia qua đường đứt nét), bao gồm cả các sợi trục xuyên ranh giới (dấu hoa thị), nhằm cho các cúc tận cùng lên cả hai vùng này. Các nhân trần cuống cầu não này cho các nhánh đến đồi thị, thực hiện việc điều hòa chu kỳ ngủ - thức, và các sợi cholinergic được xem là các nơron "REM-on". Giấc ngủ cử động mắt nhanh (REM) hay còn gọi là ngủ nghịch thường, giấc ngủ không cử động mắt nhanh (NREM hay non-REM) hay còn gọi giấc ngủ sóng chậm (SWS), và trạng thái thức tỉnh chính là ba trạng thái phản ánh sự hoạt động của ý thức, cơ cấu thần kinh tâm thần, và quá trình cân bằng điều hòa sinh lý cơ thể. Giấc ngủ NREM được phân thành nhiều giai đoạn – N1, N2 và N3. Giấc ngủ bắt đầu với giấc ngủ NREM trung bình kéo dài từ 70 đến 100 phút, :13–23 và sau đó xuất hiện giấc ngủ REM với thời gian dài hơn khoảng chừng 90 đến 120 phút, luân phiên nhau theo chu kỳ thường theo thứ tự là N1 → N2 → N3 → N2 → REM. Khi con người rơi vào trạng thái ngủ, hoạt động chuyển hóa của cơ thể giảm xuống. Nhiệt độ cơ thể, nhịp tim, nhịp thở, và mức sử dụng năng lượng tất cả đều giảm. Sóng não trở thành sóng có biên độ cao, với tần số giảm dần tức là dao động chậm. Có sự giảm phóng thích acetylcholine, là chất dẫn truyền thần kinh kích thích trong não. Khi ngủ, con người thực hiện bảo toàn nhiệt năng của cơ thể sao cho phù hợp với tác động của môi trường—chẳng hạn như là khi trời lạnh sẽ có xu hướng cuộn tròn lại. Các phản xạ gân xương vẫn còn hoàn toàn hoạt động.
Hohenzollern-Sigmaringen
Hohenzollern-Sigmaringen là một Thân vương quốc ở Tây Nam nước Đức ngày nay. Những nhà cai trị nó thuộc về nhánh Swabia cao cấp của Vương tộc Hohenzollern. Những người Swabia Hohenzollern được nâng lên hàng thân vương vào năm 1623. Quốc gia nhỏ có chủ quyền với thủ đô Sigmaringen được sáp nhập vào Vương quốc Phổ vào năm 1850, sau khi nhà cai trị của nó tuyên bố thoái vị sau cuộc cách mạng năm 1848, sau đó trở thành một phần lãnh thổ của Tỉnh Hohenzollern.
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Dẫn nhập
Giấc ngủ REM được xem là "tiệm cận" với trạng thái thức, được đặc trưng bởi sự mất trương lực cơ và hiện tượng chuyển động mắt nhanh. NREM là giấc ngủ sâu (giai đoạn sâu nhất của NREM được gọi là giấc ngủ sóng chậm), mà trong đó không có các chuyển động mắt và các cơ đều bị tê liệt. Đặc biệt trong giấc ngủ non-REM, bộ não tiêu thụ năng lượng ít hơn so với lúc thức một cách đáng kể. Khi hoạt động ức chế điện thế diễn ra ở nhiều vùng não, điều này ám chỉ đang có sự tiến hành khôi phục lại adenosine triphosphate (ATP), phân tử được mệnh danh là đồng tiền năng lượng của tế bào, đóng vai trò vận chuyển năng lượng và là kho dự trữ ngắn hạn tạo thuận lợi cho quá trình tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh diễn ra. (Bởi vì khi não bộ trong trạng thái thức tỉnh, nó "ngốn" tới 20% năng lượng cơ thể, thế nên sự "tụt dốc" này tác động đáng kể đến tổng thể năng lượng tiêu thụ căn bản một cách độc lập.) Trong giấc ngủ sóng chậm, cơ thể con người bắt đầu xuất hiện những làn sóng phân tử protein GH (hormone sinh trưởng, chứa 191 acid amino và trọng lượng phân tử là 22.005) do thùy trước tuyến yên tiết ra, có tác dụng điều hòa trực tiếp chức năng chuyển hóa của toàn bộ cơ thể. Đối với prolactin, mọi dạng giấc ngủ ở bất cứ thời điểm nào ngay cả ban ngày đều gắn liền với sự giải phóng chất này.
Hohenzollern-Sigmaringen
Lịch sử
Chi nhánh cao cấp của Swabia không được lịch sử biết đến nhiều, cũng như dòng Franconia trở thành Bá tước xứ Nuremberg và sau đó cai trị Brandenburg và Phổ, và cả Đế chế Đức.
Bá quốc Hohenzollern-Sigmaringen được thành lập vào năm 1576, trên phân vùng của Bá quốc Hohenzollern, một thái ấp của Đế chế La Mã Thần thánh. Khi vị bá tước cuối cùng của Hohenzollern, Karl I (1512–1579) qua đời, lãnh thổ được chia cho ba người con trai của ông:
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Dẫn nhập
Theo lý thuyết phát động tổng hợp (activation-synthesis hypothesis) của Hobson và McCarley được đưa ra vào năm 1975–1977, sự thay phiên tuần tự giữa REM và non-REM đã tạo nên các chu kỳ của giấc ngủ, và rằng chúng tương hỗ qua lại lẫn nhau chi phối mạnh mẽ đến hệ thống các chất dẫn truyền thần kinh. Thời gian ngủ được kiểm soát bởi đồng hồ sinh học, đặc biệt ở người với một mức độ nhất định khi đặt hành vi dưới sự kiểm soát của ý chí, đã có các cuộc thực nghiệm đã chứng minh rằng con chuột để có thể sinh tồn chúng sẽ sẵn sàng biến đổi nhịp sinh học của riêng nó. Giáo sư Fred Stephan đã tuyên bố rằng: "khi thức ăn và ánh sáng cạnh tranh nhau, thường là thức ăn sẽ thắng." :294 Điều này có nghĩa rằng là, mặc dù con chuột có tập tính tìm kiếm thức ăn vào ban đêm, trong trường hợp thức ăn chỉ có vào ban ngày, chúng sẽ thay đổi nhịp sinh học để khai thác nguồn sống này. Đối với con chuột đói, cố nhiên nguy cơ chết đói sẽ cao hơn nhiều so với nguy cơ bị ăn thịt. Thuật ngữ circadian có nguồn gốc từ tiếng Latin circa, có nghĩa là "khoảng chừng" (hay "xấp xỉ"), và diem hay dies có nghĩa là "ngày." Đồng hồ sinh học được định nghĩa chính là tập hợp các cơ chế sinh học chi phối và điều hòa đến nhiều quá trình hóa sinh bên trong sinh thể với trật tự nhất định, và đồng hồ này có thể điều chỉnh được diễn ra trong vòng 24 giờ. Nhịp sinh học có thể quan sát rộng rãi được ở thực vật, động vật, nấm và vi khuẩn lam.
Hohenzollern-Sigmaringen
Lịch sử
Các Thân vương xứ Hohenzollern-Sigmaringen cai trị một Thân vương quốc nhỏ ở Tây Nam nước Đức, với trụ sở đặt tại Lâu đài Sigmaringen. Không giống như Hohenzollerns của Brandenburg-Phổ, Hohenzollerns của Sigmaringen vẫn theo Công giáo La Mã, cùng với những người anh em họ của họ là Hohenzollern-Hechingen (dòng cao cấp của nhánh Swabia của Nhà Hohenzollern) và Hohenzollern-Haigerloch.
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Các sự kiện vi mô cấu thành nên hiện tượng ngủ
Một trong những câu hỏi quan trọng trong việc nghiên cứu giấc ngủ đó là làm thế nào để có thể định nghĩa một cách chính xác và rõ ràng về trạng thái ngủ. Vấn đề này được đặt ra là bởi vì ngủ không phải là trạng thái sinh lý bình thường mà là trạng thái mật thiết với ý thức, vì vậy không có một định nghĩa rõ ràng nào về tập hợp các cơ chế tối thiểu gây ra hiện tượng ngủ, đồng thời cắt nghĩa và phân biệt nó với các trạng thái (có một phần hoặc không) ý thức khác. Điều này thực sự phức tạp bởi vì cần phải nghiên cứu hiện tượng này ở nhiều loài khác nhau.
Sự thiếu đáp ứng đối với các tín hiệu cảm giác đầu vào, ức chế tín hiệu vận động đầu ra, giảm bớt các chức năng nhận thức; chính là các đặc trưng của một giấc ngủ, cũng chính là trạng thái đảo ngược của thức (có thể đảo ngược nhanh chóng với nó). Tuy nhiên là để chuyển đổi hiện tượng này sang định nghĩa sinh học là khó khăn, bởi vì không có một mạch nơron nào trong bộ não có thể độc lập thực hiện chức năng ngủ và sự điều hòa hưng phấn - ức chế thần kinh. Một trong số các giả thuyết sớm nhất ra đời cho rằng ngủ là do sự bất hoạt cấu trúc vỏ não và đồi thị (hay còn gọi là nội đồi), dựa trên sự vắng mặt các đáp ứng tín hiệu cảm giác của cả năm giác quan. Tuy nhiên, điều này là không có căn cứ khi người ta đã quan sát thấy cả vỏ não và đồi thị vẫn trong trạng thái hoạt động ở một số pha ngủ. Sự thật là cấu trúc đồi thị chỉ bất hoạt đi sự chuyển tải thông tin cảm giác lên vỏ não.
Hohenzollern-Sigmaringen
Lịch sử
Thân vương quốc trở thành một quốc gia có chủ quyền vào năm 1815 sau khi Đế quốc La Mã Thần thánh bị bãi bỏ vào năm 1806 và nhà cai trị của nó độc lập trong quyền cai trị sau Chiến tranh Napoléon năm 1815. Người cai trị của nó, Karl, bị phế truất trong các cuộc cách mạng năm 1848. Con trai của ông, Karl Anton, kế vị ông, và quay sang Phổ để được viện trợ. Quân đội Phổ đến vào tháng 8 năm 1849, và trong một hiệp ước được ký kết vào tháng 12, Hohenzollern-Sigmaringen bị Vương quốc Phổ sáp nhập, có hiệu lực vào tháng 3 năm 1850. Tuy nhiên, việc sáp nhập nhà nước này không có nghĩa là chấm dứt tầm quan trọng của Nhà Hohenzollern-Sigmaringen.
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Các sự kiện vi mô cấu thành nên hiện tượng ngủ
Đã có nhiều quan sát về giấc ngủ bao gồm có quá trình suy biến hoạt động giao cảm, đồng thời tăng cường hoạt động phó giao cảm trong giấc ngủ non-REM, đặc biệt trong giấc ngủ REM có sự tăng nhịp tim và huyết áp, trong khi đáp ứng cân bằng nội môi và trương lực cơ giảm. Tuy nhiên là các hiện tượng trên không đặc hiệu cho nhiều trạng thái ngủ khác nhau; không giúp vạch ra được một định nghĩa cụ thể trên phương diện sinh lý học.
Hohenzollern-Sigmaringen
Liên kết ngoài
Thể loại:Vương tộc Hohenzollern-Sigmaringen Thể loại:Quốc gia thuộc Liên minh các quốc gia nói tiếng Đức Thể loại:Bá quốc Thánh chế La Mã Thể loại:Lịch sử cận đại Đức
Khoa học thần kinh giấc ngủ
Các sự kiện vi mô cấu thành nên hiện tượng ngủ
Gần đây nhất với sự phát triển vượt bậc của khoa học thần kinh (neuroscience), câu hỏi được đặt ra lại được tiếp tục xoáy sâu, với các nghiên cứu được thực hiện bằng việc quan sát tổng thể sự vận động điện não thông qua kỹ thuật EEG đặc trưng. Mỗi một giai đoạn ngủ và trạng thái thức đều có các loại sóng EEG riêng biệt, và như vậy có thể xác định được các giai đoạn của một giấc ngủ. Thức thường đặc trưng bởi sóng beta (12–30 Hz) và gamma (25–100 Hz) phụ thuộc vào hoạt động của não bộ trong điều kiện nào, căng thẳng hay thư giãn chẳng hạn. Khi quá trình ngủ bắt đầu vận hành, tương ứng cá thể biểu hiện ra hiện tượng lừ đừ buồn ngủ, các tần số sóng năng động này suy giảm đi sau đó chuyển thành sóng alpha (8–12 Hz), tiếp tục chuyển thành theta (4–10 Hz), cũng là lúc bắt đầu đi vào giai đoạn 1 của giấc ngủ NREM. Tần số sẽ càng giảm hơn nữa khi tiến tới giai đoạn sâu của giấc ngủ NREM. Sóng điện não có biên độ thấp nhất khi trong trạng thái cảnh giác và thức tỉnh (10–30μV) và tăng lên trong nhiều giai đoạn ngủ (NREM). Giai đoạn 2 đặc trưng có những đợt ngắt xung điện ngủ, hay nói cách khác là hiện diện các thoi ngủ (thuật ngữ sleep spindle trong EEG, tức những khoảng sóng gián đoạn mang tần số 12–14 Hz, ngoài ra còn có tên gọi là sóng sigma) và phức hợp K (K complex). Theo định nghĩa của AASM, phức hợp K là sóng nhọn âm theo sau bởi sóng nhọn dương, 2 pha và thường đối xứng, với tổng thời gian ≥0.5 s và biên độ lớn nhất tại vùng trán, cũng là "sự kiện điện thế động lớn nhất trong điện não đồ theo thời gian." Giai đoạn 3 có nhiều các dạng sóng sigma hơn, cùng với giai đoạn 4 xuất hiện các dạng sóng delta với biên độ rất cao (0–4 Hz), vì thế còn được gọi là giấc ngủ sóng chậm. Giấc ngủ REM đặc trưng điển hình là tồn tại các sóng não đồ với biên độ thấp và tần số không đồng bộ (với dạng răng cưa thường gặp). Vì là sóng não không đồng bộ nên điện não REM rất giống điện não lúc thức tỉnh có hoạt động não. Mặc dù là trong trạng thái ngủ nhưng điện não đặc trưng cho sự thức tỉnh, vì các đặc điểm trên nên người ta gọi giấc ngủ REM là giấc ngủ không đồng bộ hay còn gọi là giấc ngủ nghịch thường.
Giấc ngủ và sự phát sinh cá thể – chủng loại
nhỏ|360x360px|Một con hổ đang ngủ tại vườn bách thú nước Australia Chưa dừng lại ở đó, câu hỏi lại tiếp tục được đặt ra đó là quá trình ngủ đã biến chuyển và tiến hóa như thế nào trong giới động vật. Đặc biệt là về sự hình thành và phát triển ra sao, như thế nào đối với loài người; điều này là quan trọng và thực sự cần thiết bởi vì nó cung cấp các manh mối, bằng chứng giải thích cho các chức năng sinh lý, các cơ chế thần kinh tùy thuộc loài và trật tự ẩn đằng sau, hơn nữa còn có thể đưa ra sự thống nhất chung và phá vỡ mối nghi ngờ, các tranh cãi khoa học, và thiết lập lại những định nghĩa được cho là mơ hồ và không khách quan trước đó.
Tiến hóa giấc ngủ
Thách thức đặt ra trong nghiên cứu tiến hóa giấc ngủ đó chính là chỉ thấy bộ phận mà không thấy toàn thể. Các dữ kiện thông tin thu thập được mới chỉ giới hạn ở ngành động vật có xương sống, và ngành chân khớp. Cùng với tập hợp dữ liệu hiện có, vận dụng phương pháp nghiên cứu so sánh sẽ giúp xác định quá trình ngủ đã tiến hóa như thế nào. Có một câu hỏi tiếp theo mà các nhà khoa học đang đau đầu và cố gắng tìm kiếm câu trả lời thông qua những đợt nghiên cứu như thế này, đó là liệu rằng giấc ngủ tiến hóa chỉ trong một lần, hay là phải trải qua nhiều lần với mức độ ngày càng hoàn thiện hơn. Để giải rõ điều này, họ nghiên cứu về những điểm tương đồng và khác biệt của các loại giấc ngủ trên nhiều lớp động vật khác nhau khi mà lịch sử tiến hóa của chúng hoàn toàn được biết đến rộng rãi. nhỏ|255x255px|Một loài [[Sẻ nhà|Passer domesticus đang trong giấc ngủ sóng chậm một bên bán cầu đại não (USWS).]] Con người sở hữu cả hai giấc ngủ sóng chậm và giấc ngủ REM, cả hai pha này mắt đều nhắm và các biến đổi điện não diễn ra trong phạm vi của cả hai bán cầu đại não. Phạm vi nghiên cứu cũng mở rộng ở nhiều loài động vật có vú khác. Một cuộc nghiên cứu đã cho thấy rằng loài thú lông nhím chỉ có giấc ngủ sóng chậm (non-REM). Điều này dường như muốn ám chỉ ra rằng là trong diễn biến cơ bản của tiến hóa sinh học, cơ chế REM bắt đầu xuất hiện chỉ sau khi phân lớp Theria được hình thành. Nhưng rồi sau đó bùng nổ những cuộc tranh cãi giữa các nhà khoa học, có các chứng cứ phản biện lại lập luận trên tuyên bố rằng khả năng thú lông nhím nó đã kết hợp cả hai pha ngủ thành một trạng thái ngủ duy nhất. Những cuộc nghiên cứu khác mô tả dạng ngủ khác thường đặc biệt ở phân bộ cá voi có răng (chẳng hạn như là cá heo và cá heo chuột). Đây là dạng giấc ngủ sóng chậm một bên bán cầu đại não (USWS). Tại bất kỳ thời điểm nào trong chế độ ngủ này, điện não đồ của một bên bán cầu não cho thấy các kiểu sóng ngủ đặc trưng, trong khi đó hoạt động điện ghi lại ở bên bán cầu còn lại biểu thị ra các dạng sóng nhanh tần số cao biên độ thấp tức là thuộc trạng thái tỉnh thức. Trong một số trường hợp, con mắt tương ứng của bên bán cầu não không "ngủ" đó mở ra. Như vậy cho phép các loài động vật giảm thiểu đi nguy cơ bị ăn thịt đồng thời là giúp chúng có thể ngủ trong khi đang bơi ở dưới nước, mặc dù là chúng cũng có thể ngủ và ngưng sự vận động hoàn toàn nếu chúng muốn.
Người ta đã phát hiện ra sự tương quan về giấc ngủ giữa lớp thú và lớp chim, và cụ thể hơn là các loài chim cũng có giấc ngủ SWS và REM tương tự như ở động vật có vú, các quan sát có được bao gồm nhắm cả hai con mắt lại, và giảm trương lực cơ,... Tuy nhiên, tỷ lệ giấc ngủ REM ở loài chim thì thấp hơn. Cũng vậy, một số loài chim chúng có thể ngủ với tình trạng mắt nhắm mắt mở nếu có sự nguy hiểm trong môi trường của nó đang tồn tại (bị ăn thịt chẳng hạn). Chính vì điều đó nên cho phép chúng có khả năng thực hiện giấc ngủ trên không trung; bởi do giấc ngủ chiếm giữ vai trò vô cùng quan trọng và rằng bản năng sinh tồn thúc đẩy vận hành các cơ chế chuyên biệt giúp thực thi khả năng bay liên tục hàng tuần mà không biết mỏi mệt, lý luận này thật không có gì khó hiểu và kết quả đã quá rõ ràng. Thế nhưng, hiện tượng ngủ trên bầu trời vẫn chưa được quan sát các điện não đồ điển hình của nó, cho đến tận bây giờ chưa được chứng minh và kho dữ liệu vẫn trống không. Trong tương lai hẳn nhiên phải có thêm nhiều công trình nghiên cứu hơn nữa để có thể giải thích là liệu rằng loài chim có thực sự là ngủ trên trời hay không, hay là phải có một cơ chế sinh hóa đặc thù nào đó nhằm đảm bảo và duy trì tổng trạng thể lực trong quãng bay đường dài khi mà hành vi ngủ không được thực hiện.
Ở các loài động vật không có xương sống, giới nghiên cứu cũng gặt hái được những thành tựu quan trọng cũng như là các thông tin hữu ích đáng kể. Ví dụ như là loài ruồi giấm (Drosophila) thường được dùng trong các cuộc thí nghiệm về di truyền hay là loài ong mật. Người ta đã khám phá ra được một vài cơ chế giấc ngủ ở những loài động vật như thế này, trong khi đó còn lại là những bí ẩn chưa được giải đáp như "người mù sờ voi." Đặc biệt những đặc trưng của một giấc ngủ là như thế nào đã được xác định và nghiên cứu kỹ càng chính xác, bao gồm có sự kém đáp ứng đối với các tín hiệu hướng cảm giác, bất động các râu, suy giảm đi đáp ứng vận động, các phản xạ...
Sự thật là cả hai dạng giấc ngủ đều được quan sát thấy ở động vật có vú và lớp chim, nhưng không tìm thấy các đặc điểm tương tự trên điện não đồ của lớp bò sát (có vẻ như thiên về điện não trung gian); điều này ngụ ý rằng là diễn biến tiến hóa ngủ độc lập ở cả hai loài trên. Để chứng minh giả thuyết này thì có lẽ các nhà khoa học sẽ phải vất vả hơn nhiều nữa, xem coi liệu rằng có phải là EEG và giấc ngủ có ý nghĩa tương quan về chức năng sinh học với nhau, và những biến đổi thu nhận được có thực sự là tiến hóa, hay chỉ đơn thuần là sự phản ánh đặc tính và tập tính của từng loài sao cho phù hợp với sinh giới tự nhiên. Hơn cả nữa là các cuộc nghiên cứu như thế cố nhiên nếu chúng thành công mỹ mãn đến độ phá vỡ được nguyên lý tảng băng trôi, thì điều này sẽ càng mở rộng kiến giải, nắm bắt toàn vẹn, biết rõ và hiểu thấu vai trò của quá trình sinh lý quan trọng này đối với thuộc tính khả biến thần kinh dài hạn đặc biệt đối với các loài sinh vật chiếm giữ cơ cấu hoạt động thần kinh cấp cao cần thiết cho quá trình sinh tồn của chúng.
Theo Tsoukalas (2012), giấc ngủ REM là quá trình biến hóa sinh học để tiến hóa về mặt chức năng, của một cơ chế phòng thủ loài đó chính là phản xạ chết cứng (tonic immobility). Phản xạ này cũng được biết với cái tên là hiện tượng bị thôi miên hay giả chết, được coi là phương án cuối cùng trong các cơ chế bảo vệ chúng khỏi sự tấn công của các loài thú ăn thịt khác. Đặc điểm của trạng thái này là sự bất động toàn phần cơ thể giống như chết của loài sinh vật (lấy ví dụ so sánh trong trường hợp này và cũng điển hình nhất đó là "năng lực diễn sâu của loài thú có túi ôpôt"). Khi nghiên cứu về hiện tượng học và sinh lý học thần kinh về khả năng này, họ đã nhận ra rằng có những sự tương đồng đáng kể với giấc ngủ REM, sự thực tất yếu này đã phản bội lại mối quan hệ tiến hóa theo như dự đoán của các nhà khoa học, cũng như là đánh đổ đi các hệ thống lý luận vững chắc và niềm tin kiên cố xoay quanh nó. Cụ thể rõ ràng hơn là, cả hai trạng thái này đều có biểu hiện hoạt hóa hệ giao cảm, kiểm soát và điều chỉnh xung động nơron vùng thân não, tê liệt hóa các cơ làm cho giảm trương lực, và biến đổi điểm điều nhiệt ở vùng dưới đồi qua các cơ chế feedback thần kinh. Chính lý thuyết mới này đã thống nhất toàn vẹn nhiều phát hiện nghiên cứu trước đó lại thành một thể có cơ cấu tổ chức, phù hợp với tiến trình tiến hóa qua các loài trong sự sống.
Ngủ qua các giai đoạn phát triển và sự lão hóa
Hành vi ngủ trải qua những biến đổi mang tính quan trọng trong thời kỳ thanh thiếu niên. Điều này có thể liên quan đến tác động từ các yếu tố xã hội, hoặc là do hormone gây ra. Thay đổi quan trọng khác đó là số giờ ngủ bị giảm đi bắt đầu từ đây cho đến giai đoạn trưởng thành. Người ta cũng đang nghiên cứu sự thay đổi của quá trình điều hòa cân bằng nội (homeostatic regulation) trong thời kỳ này. Bên cạnh đó, việc thay đổi thói quen ảnh hưởng đến các chức năng nhận thức và sự tập trung hiện vẫn đang được nghiên cứu và làm rõ. Ohayon và cộng sự đã tuyên bố rằng việc rút ngắn thời gian ngủ lại từ thời kỳ trẻ con đến tận lúc trưởng thành, thì dường như là gắn liền với các yếu tố môi trường hơn là phản ánh đặc tính sinh học tự nhiên một cách đơn điệu. nhỏ|290x290px|Những thay đổi đáng kể trong mật độ chất xám giữa người ngủ đủ giấc (RW) và người thiếu ngủ (SD). Có hiệu chỉnh TFCE và p < 0.05. Trong đó những vùng não quan sát được đó là cực trán phải (FP, hình A), hồi trán trên phải (SFG, hình B), và hồi trán giữa phải (MFG, hình C). Khung màu vàng đánh dấu những vùng não quan trọng. Các chỉ số x, y, z ở dưới bức hình tương ứng tọa độ không gian MNI. Trong cơ cấu giấc ngủ ở độ tuổi trưởng thành, thời gian để đi vào giấc ngủ (sleep latency) và thời gian NREM giai đoạn 1 và 2 tăng lên cùng với tiến trình lão hóa, trong khi đó giấc ngủ REM và SWS dường như giảm. Ngoài ra nữa là những sự thay đổi như vậy thường đi kèm với các bệnh lý làm tổn hại hoạt động nhận thức như teo não (brain atrophy), và vô vàn những rối loạn thoái hóa thần kinh phát sinh trong tuổi già. Ví dụ cụ thể hơn, Backhaus và cộng sự của bà đã chỉ ra rằng có sự suy giảm trí nhớ quy nạp (declarative memory), đặc biệt là khả năng củng cố nhớ trong độ tuổi trung niên (như trong thí nghiệm của họ thì các đối tượng nghiên cứu từ 48 đến 55 tuổi). Điều này đã được chứng minh là do thời gian giấc ngủ SWS giảm đi, sự suy giảm này khởi phát ngay từ lúc 30 tuổi. Và theo như công trình nghiên cứu của Mander và cộng sự, sự teo vỏ não trước trán phần trong (mPFC) và ăn mòn chất xám, là dấu hiệu dự báo cho thấy các giai đoạn của giấc ngủ NREM đã bị phá vỡ, và biến hoại chu kỳ ngủ - thức bình thường, như vậy là chức năng củng cố nhớ cho những thông tin quan trọng đã bị xâm phạm nghiêm trọng ở người lớn tuổi. Rối loạn cân bằng giấc ngủ, chẳng hạn như là chứng ngủ rũ (ngủ quá nhiều vào ban ngày) và hiện tượng mất ngủ về đêm, là hậu quả bắt nguồn từ những căn bệnh thoái hóa thần kinh mãn tính như là bệnh Alzheimer (AD) và Parkinson (PD), gây sai hỏng chức năng sinh lý nơron và tiến triển theo hướng nặng dần, làm tổn hại đáng kể đến chất lượng sống của người bệnh.
Chính vì thế như đã đề cập ở trên, nên vấn đề ngủ trong giai đoạn lão hóa được xem là quan trọng và cần phải nghiên cứu thêm. Nhìn chung những gì quan sát được một cách phổ quát đó là nhiều người lớn tuổi không thể đi vào giấc ngủ một cách dễ dàng, tiêu tốn một lượng thời gian lãng phí cho việc thức dù rằng họ muốn ngủ và nghỉ ngơi, tình trạng như vậy nếu cứ tiếp diễn không ngừng hẳn nhiên sẽ làm giảm đi hiệu quả giấc ngủ có thể gây nên những rối loạn nội môi, suy giảm hoạt động tư duy và trí nhớ,... Nhịp sinh học cũng bị thay đổi. Các cuộc nghiên cứu vẫn đang tiếp tục được khai hóa, mục đích nhằm làm sáng tỏ những nguyên nhân nào đứng đằng sau, những thay đổi vi mô trong một cấu trúc phức tạp nhất trong vũ trụ đi từ các cấp độ phân tử, tế bào, cho đến hệ thống, hành vi và nhận thức; góp phần tạo dựng thời kỳ hoàng kim cho khoa học thần kinh (vốn đã đạt được rất nhiều thành tựu trong 50 năm qua), đồng thời tạo ra những công cụ và kỹ thuật mới, các giải pháp hoàn thiện cho việc xây dựng chế độ ngủ thích hợp và có hiệu lực thực sự giúp người già có thể thực hiện hành vi ngủ một cách bình thường, và khôi phục lại các chức năng sinh lý của ngủ lại như trước.
Giấc ngủ của thai nhi và giai đoạn sơ sinh
nhỏ|260x260px|Hình ảnh minh họa cho thấy một đứa trẻ đang ngủ. Giấc ngủ đã sớm có sự phát triển khoảng từ tuần 26 đến tuần 28 thai kỳ. Trong giai đoạn phát triển đó, đặc điểm của một giấc ngủ người lớn chưa thể nhận diện rõ ràng được. Từ tuần 30 trở đi, giấc ngủ thai nhi bắt đầu biệt hóa thành dạng tĩnh lặng và dạng hoạt động. Đối với dạng ngủ tĩnh lặng, người ta quan sát có các đặc trưng là hiện hữu sóng delta và sóng gián đoạn (trace alternant). Trace alternant mang hình thái của các sóng chậm trộn lẫn với sóng nhanh, sau đó sẽ được thay thế bằng giai đoạn SWS. Như vậy, giấc ngủ tĩnh này được xem là dạng chưa hoàn chỉnh của giai đoạn nREM ở người lớn. Bên cạnh đó, dạng ngủ hoạt động thể hiện sự thay đổi về tần số thở và nhịp tim, cùng với các cử động mắt nhanh và chậm; vì thế dạng này chính là giấc ngủ REM ở người trưởng thành nhưng chưa "chín mùi." Chuyển động mắt nhanh của trẻ trong bụng mẹ có thể quan sát được vào tuần thứ 30 của thai kỳ, và tăng biểu hiện liên tiếp đến tuần 40, sau đó giảm dần về tần suất. Khi đã đến tuần thứ 47, các giai đoạn của một giấc ngủ có thể được biệt hóa phù hợp với tiêu chuẩn của một giấc ngủ bình thường. Trong đó, các sóng gián đoạn chuyển đổi dần thành các sóng chậm.
Ở trẻ mới sinh ra, thời gian ngủ chiếm khoảng 16–18 giờ trong một ngày. Giấc ngủ có đặc tính khá là "phân mảnh," khi giai đoạn tĩnh lặng và hoạt động cạnh tranh nhau, và cứ luân phiên xuất hiện một cách nhanh chóng, dần về sau thường xuyên diễn ra sự chuyển dời từ trạng thái ngủ sang thức hơn. Phần não trước càng phát triển, tương đương khả năng kiểm soát chu kỳ ngủ - thức ngày càng hoàn thiện; ngay tại thời điểm 2 tháng tuổi, trẻ sơ sinh chỉ có thể ngủ trong vòng 4 tiếng. Khi trẻ gần tròn 1 tuổi, giấc ngủ tăng lên 7 tiếng. Quá trình ngủ cũng bắt đầu có khuynh hướng được kích hoạt vào ban đêm hơn là ban ngày. Và trong những ngày cuối cùng của năm đầu đời, toàn bộ thời gian dành cho việc ngủ ở trẻ có thể đạt tới 14 tiếng.
Các sóng EEG đặc trưng của giấc ngủ cũng bắt đầu xuất hiện khi trẻ 1 tuổi. Các thoi ngủ là các sóng đầu tiên quan sát được trong vòng 8 tuần sau sinh. 6 tháng đầu của cuộc đời, mật độ sóng thoi (số lần sóng thoi trên mỗi phút giai đoạn nREM) tăng nhanh chóng, với biên độ tăng và thời gian của sóng giảm (Tanguay và cộng sự, 1975). Những thay đổi cơ cấu sóng này được cho là phản ánh sự phát triển của hệ thống sinh lý thần kinh, bao gồm có mạng lưới các sợi đồi-vỏ, trong đó có sự tăng sinh sợi nhánh và myelin hóa nơron.
Tiến trình phát triển mạnh mẽ của não bộ gắn liền với những biến đổi đặc biệt trên giấc ngủ REM. Khi trẻ mới được sinh ra, những đứa bé này có thể từ trạng thái thức tỉnh đi vào trạng thái REM một cách trực tiếp; tuy nhiên là sau vài tháng đầu đời, giấc ngủ sóng chậm chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu, trong khi đó giấc ngủ động (REM) chủ yếu ở giai đoạn sau của giấc ngủ. Sự phân bổ này phù hợp với loại giấc ngủ của người lớn. Tỷ lệ giai đoạn REM cũng không cố định, đối với trẻ sơ sinh thì tỷ lệ này chiếm 50% (Anders và Keener 1985) và giảm dần trong suốt quãng đời còn lại.
Tỷ lệ cực lớn của giấc ngủ REM trong giai đoạn phát triển sớm đã nói lên vai trò quan trọng của nó trong quá trình trưởng thành hóa não bộ. Roffwarg và cộng sự đã đề xướng rằng giấc ngủ REM là không thể thiếu cho sự sinh trưởng hệ thần kinh trung ương (CNS). Họ phát biểu rằng bởi vì hệ thần kinh bị giới hạn trong việc tiếp nhận các kích thích ngoại sinh khi đứa trẻ còn nằm trong bụng mẹ, cũng như là dành ít thời gian cho việc thức. Giấc ngủ REM là thực sự thiết yếu nhằm bù đắp các kích thích nội sinh để thúc đẩy sự phát triển. Nhiều nghiên cứu đã "chống đỡ" cho giả thuyết này (Mirmiran và cộng sự 2003). Chẳng hạn như là, khi dùng thuốc hay các công cụ để ức chế giấc ngủ REM trong vài tuần đầu sau sinh, kết quả thu được đó là có sự giảm sút một cách đáng kể khối lượng mô thần kinh tại vỏ não và hành não của con chuột con. Tuy nhiên rằng, với sự bổ túc của các nghiên cứu sau này, giả thuyết về sự phát triển cá thể đã được điều chỉnh lại cho phù hợp, để chứng minh giấc ngủ REM mang nhiều cơ chế quan trọng chứ không chỉ đơn giản là "bắt chước" trạng thái thức. Ức chế REM ở loài mèo con bị khuyết tật mắt một bên (monocular deprivation) sẽ gây ra tác động hủy hoại mang tính hệ thống, dù rằng là giấc ngủ này có sự tương đồng giống với lúc thức tỉnh. Hơn nữa, nhiều công trình nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng sự xuất hiện sớm của giai đoạn REM mục đích hạ thấp xác suất khởi động chu trình tự hủy tế bào (apoptosis) trong giai đoạn phát triển của não. Vì vậy, khi mà tiến trình "đâm chồi nảy lộc" của hệ thống thần kinh trung ương được dự đoán là sẽ bị ngừng trệ theo tuổi tác, điều này đã đặt ra sự cần thiết cho giấc ngủ này.
Song song với sự suy giảm hoạt động REM chính là tăng cường SWA (slow wave activity, tức giấc ngủ sóng chậm). Thông qua đó, phản ánh sự tăng hoạt hóa các quá trình tổng hợp synap gắn liền với giai đoạn phát triển. Chưa dừng lại ở đó, SWA được biết là gắn liền với khả năng học và củng cố ký ức trong suốt cả cuộc đời, đưa ra mối quan hệ với quá trình biến hóa synap và nặn hình cơ cấu thần kinh (synaptic plasticity). Điều quan trọng cần phải lưu ý rằng là hoạt động sóng theta (6.5–9 Hz), chứ không phải các dạng sóng chậm khác, thể hiện áp lực giấc ngủ (sleep pressure) đối với trẻ nhỏ. Trong một nghiên cứu dọc (longitudinal study) về điện não đồ của trẻ về đêm, Jenni và cộng sự đã chứng minh hoạt động theta giảm đi khi giai đoạn sóng chậm nREM diễn ra không có sự gián đoạn. Tại thời điểm 9 tháng tuổi, sự suy giảm này như phân rã theo cấp số mũ, khiến cho giấc ngủ càng có tính chất liên tục và theo chu kỳ. Vì thế tăng hoạt động sóng này có thể phản ánh sự phân tán đi khuynh hướng ổn định của một giấc ngủ bình thường.
Một cách tổng quát, những thay đổi quan trọng về cơ cấu giấc ngủ trong thời kỳ thơ ấu tương ứng với quá trình phát triển mãnh liệt của hệ CNS. Chính những biến chuyển linh động của SWA, các thoi ngủ, và giấc ngủ REM đã gắn liền với các thuộc tính sinh học như khả biến thần kinh, tăng cường dẫn truyền qua synap hiệu quả, và sản sinh ra nhiều synap hóa học. Với những điều kiện vô cùng ăn khớp và thích hợp như vậy, có thể nói rằng giấc ngủ mang vai trò cốt yếu trong việc củng cố ký ức (sleep-dependent memory consolidation, SDC) cho trẻ nhỏ.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ
nhỏ|266x266px|Điện não đồ của giấc ngủ sóng chậm nhỏ|268x268px|Điện não đồ của giấc ngủ REM nhỏ|276x276px|Biểu đồ ngủ (hypnogram) mô tả cơ cấu giấc ngủ từ khoảng thời gian nửa đêm đến 6:30 sáng, cho thấy giấc ngủ sóng chậm chủ yếu ở trong giai đoạn đầu của giấc ngủ, sau đó càng về sau cho đến khi thức giấc thì giai đoạn REM nhiều hơn. (Hiện tại NREM 3 và 4 đã gộp chung lại thành giai đoạn NREM 3.) Nắm bắt và hiểu rõ cấu trúc lẫn chức năng như hai mặt của một đồng xu, bởi vì đây là hai phạm trù không thể tách rời nhau thông qua mối liên kết vật lý. Cũng vậy nhận biết sự vận động của nhiều vùng não khác biệt trong hiện tượng ngủ có thể cho ta các lý thuyết khoa học thần kinh cơ bản về chức năng ngủ, điển hình là các sóng não và đặc trưng của điện năng dao động trong từng trạng thái một, tạo điều kiện thuận lợi cho sự mô hình hóa các hoạt động lượng tử vốn vô cùng tinh vi và khó hiểu cho một hiện tượng được xem là tách rời với ý thức (consciousness). Người ta đã quan sát được rằng là các điện thế hoạt động vẫn còn hiện diện bình thường trong tất cả các giai đoạn xuyên suốt chu kỳ ngủ, mặc dù chúng diễn ra ở những khu vực khác nhau trong não bộ. Như vậy là, trái với niềm tin phổ biến của nhiều người thời đó, bộ não không bao giờ bị bất hoạt hoàn toàn trong lúc ngủ, các mạng lưới nơron vẫn mang khả năng hưng phấn âm ỉ và tiềm tàng, và các tín hiệu chưa thể bị dập tắt (điều này chỉ xảy ra khi chết não toàn phần hay chết sinh học). Cũng vậy, cường độ của giấc ngủ đặc trưng bởi các bước sóng chậm với tần số thấp, và để đảm bảo sự cân bằng cho hệ thống thần kinh trung ương, thì những vùng não nào hoạt động mạnh mẽ trong khoảng thời gian dài, tương ứng vùng đó cần kích hoạt các bước sóng chậm nhiều hơn, nghĩa là các nơron tùy thuộc vào mức độ kích thích chúng sẽ vào trạng thái nghỉ thích hợp, bởi là do các tế bào thần kinh khi chúng bị kích thích quá mức sẽ bị bão hòa, hay tệ hơn nữa là đi vào chu trình chết, hơn nữa con người trong một ngày không biết đã tiếp nhận bao nhiêu loại tín hiệu kích thích đầu vào, nhưng một điều chắc chắn là vô cùng nhiều chẳng hạn như ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, các cảm giác thuần túy như vị giác, thân thể, mùi vị,... Một điều đáng lưu ý nữa là các nơron không thể tái sinh như những tế bào bình thường khác, do vậy việc giữ trạng thái cân bằng của một hệ thống đảm đương các chức năng thực vật (nhịp thở, nhịp tim,...) và hoạt động cấp cao như tư duy, sự điều kiện hóa, ra quyết định, định hướng kế hoạch và thiết lập nó, trí thông minh, ý chí tự do,... là vô cùng quan trọng, và cố nhiên một tuyên bố khoa học rằng con người nói riêng dành 1/3 cuộc đời cho việc ngủ là không phải bàn cãi (tuy nhiên vẫn còn "hạt sạn" tùy từng đặc tính nơron của các cá thể riêng biệt). Việc sử dụng các phương thức hình ảnh như là PET và fMRI, kết hợp với kết quả điện não đồ, sẽ cung cấp những bằng chứng một cách chính xác, có ý nghĩa và đáng tin cậy cho sự khám phá những vùng nào thuộc não bộ tham gia tạo ra những tín hiệu sóng đặc trưng và xác định chức năng của nó là gì.
Lịch sử phát triển mô hình các giai đoạn giấc ngủ
Trong tiêu chuẩn R&K, giấc ngủ NREM được chia thành 4 giai đoạn, với giai đoạn 3 và 4 là giai đoạn giấc ngủ sóng chậm. Trong giai đoạn 3, trong tất cả các dạng sóng thì phần trăm của sóng delta là bé hơn 50%, trong khi đó ở giai đoạn 4 thì ngược lại. Hơn nữa, REM thỉnh thoảng được coi như là giai đoạn thứ 5 của một giấc ngủ. Năm 2004, Viện Hàn lâm Y học về Giấc ngủ của Mỹ (AASM) đã kiểm duyệt lại hệ thống các tín hiệu điện khai thác được mà Rechtschaffen và Kales đã mô tả trong cuốn cẩm nang, thông qua việc nghiên cứu đo lường các điện não thực sự trên một nhóm người nhất định. Và kết quả là đã có một vài sự thay đổi, mà quan trọng nhất đó là giai đoạn 3 và 4 của chu kỳ giấc ngủ hợp nhất lại thành N3. Vào năm 2007, các tín hiệu đã sửa đổi và hiệu chỉnh được xuất bản trong một cuốn sách có tên là Cẩm nang AASM cho tín hiệu giấc ngủ và các sự kiện liên quan. Trong đó, có đề cập đến những biến đổi sinh học chẳng hạn như là tình trạng hô hấp, nhịp tim, trương lực cơ, cử động mắt và sự chuyển động thân thể.
Diễn biến giấc ngủ NREM
nhỏ|264x264px|PSG quan sát được trong 30 giây của giấc ngủ REM. Khung đỏ đánh dấu thể hiện các chuyển động mắt trên các đối tượng. Giấc ngủ NREM đặc trưng bởi sự suy giảm lưu lượng dòng máu đến toàn bộ não. Nó cấu thành xấp xỉ khoảng 80% tổng thời gian ngủ ở người trưởng thành. Thoạt đầu, người ta cho rằng cấu trúc thân não – cơ quan tập hợp nhiều nhân xám với chức năng duy trì dòng chảy của ý thức – sẽ bị bất hoạt hoàn toàn trong lúc quá trình ngủ diễn ra, nhưng sau đó đã có các nghiên cứu dùng kỹ thuật ghi hình bằng bức xạ positron (PET) với độ phân giải còn thấp, giúp ghi lại các hoạt động chuyển hóa ở mức độ tế bào, phân tử. Kết quả cho thấy rằng là vẫn còn ngấm ngầm hoạt động sóng chậm diễn ra tại thân não. Tuy nhiên là, những phần khác của não bộ, bao gồm có hồi trước chêm (precuneus), nền não trước (basal forebrain), các nhân nền (basal ganglia) đều bị bất hoạt trong trạng thái ngủ. Nhiều địa hạt vỏ não cũng đồng thời bị bất hoạt, nhưng với mức độ khác nhau. Ví dụ như là, vùng vỏ não trước trán dưới trong (vmPFC) hay còn gọi là vùng vỏ thùy giữa trán, được xem là bị bất hoạt mạnh nhất, trong khi đó đối với vùng vỏ não sơ cấp thì ngược lại.
Giấc ngủ NREM đặc trưng bởi tính chất dao động chậm, những đợt sóng nhanh tự phát (spindle) và sóng delta. Dựa trên các quan sát thực nghiệm, sự xuất hiện của những bước sóng chậm được cho là bắt nguồn từ vỏ não, và khi có những tổn thương xảy ra từ những vùng khác như các cấu trúc dưới vỏ thì không ảnh hưởng đáng kể lắm đến hoạt động điện não này. Sóng delta được tạo nên bởi những vùng nơron giữa cấu trúc đồi thị và lớp vỏ, trong đó có thể hiện sự liên kết của các mạch nơron tương ứng. Trong quá trình ngủ, đồi thị ngừng chuyển giao thông tin cảm giác cho não bộ, tuy nhiên là nó vẫn có thể tự sản sinh ra các xung động thần kinh thông qua các sợi chiếu truyền thẳng lên vỏ não. Những dạng sóng này được tạo ra trong đồi thị ngay cả khi vỏ não không hiện diện, nhưng dưới các luồng xung gai ly tâm từ vỏ não, các dao động như thế này có thể diễn ra một cách đồng thời bởi sự đốt cháy của các cụm nơron lớn, điều này có nghĩa rằng là chính sự hiện diện của vỏ não đã làm cho các sóng do cấu trúc đồi thị phát ra trở nên mạnh hơn và có tính đồng bộ cao hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chỉ bằng việc phá hủy vỏ não một bên, không chỉ hủy hoại các chức năng của đồi thị trong việc tạo ra dao động thoi (spinde), mà còn "san bằng" sự mạch lạc của các dao động với quy mô lớn. Trong đó nhân lưới của cấu trúc đồi thị được coi là bộ máy tạo nhịp (pacemaker), và chịu trách nhiệm cho việc tạo ra các thoi ngủ trong giai đoạn ngủ NREM. Thật vậy điều này đã được chứng minh bằng cách kích thích xung điện vào đồi thị, sẽ dẫn đến sự phát sinh thứ phát và tăng cường quá trình khử cực của các nơron vùng vỏ, và hơn nữa là làm tăng biên độ các xung thần kinh, kết quả là các điện thế hoạt động này tự duy trì chính nó thông qua cơ chế điều hòa ngược dương tính giữa vỏ não và đồi thị. Những nhà khoa học cho rằng đợt sóng thoi giai đoạn NREM là thiết yếu trong việc ngắt các luồng tín hiệu cảm giác hướng tâm lên vỏ não, và đồng thời là cho phép dòng chảy của các ion calci đi vào bên trong tế bào thần kinh, chính vì lẽ đó nên khả năng đóng vai trò quan trọng trong xây dựng Tính tạo hình thần kinh (neuroplasticity).
NREM 1
Giai đoạn NREM 1 (N1 – giấc ngủ nông, trạng thái lơ mơ, ngủ gà ngủ gật – chiếm 5–10% tổng lượng giấc ngủ của người trưởng thành): Đây là giai đoạn chuyển tiếp giữa thức và ngủ, và thỉnh thoảng xảy ra khoảng giữa giai đoạn ngủ sâu và REM. Các cơ bắp vẫn còn trong tình trạng hoạt động, và đồng tử cử động chậm rãi, mắt mở và đóng một cách vừa phải. Điện não bắt đầu dịch chuyển từ tín hiệu sóng alpha có tần số 8–13 Hz (phổ biến trong trạng thái thức) sang tín hiệu sóng theta với tần số là 4–7 Hz. Hiện tượng rung giật cơ đột ngột lúc ngủ (hypnic jerks), hay còn gọi là dấu co giật dương tính (positive myoclonus), trong giai đoạn khởi điểm giấc ngủ này có thể xuất hiện. Một số người cũng có thể trải nghiệm ảo giác thôi miên giấc ngủ (hypnagogic hallucinations) trong giai đoạn này. Trong NREM1, con người có sự mất đi trương lực cơ ở một số cơ nhất định, và hầu như vẫn còn năng lực ý thức đối với môi trường xung quanh. :13–23
NREM 2
Giai đoạn NREM 2 (N2 – chiếm 45–55% tổng lượng giấc ngủ ): Trong giai đoạn này, sóng theta đã bắt đầu hình thành, và người ngủ dần dần khó bị đánh thức hơn; tính đơn điệu của các sóng alpha của giai đoạn trước đó bị phá vỡ, bởi sự xuất hiện các tín hiệu khác, đó là các thoi ngủ (sleep spindles) hay còn gọi là thoi đồi vỏ não (thalamocortical spindles) và phức hợp K. Thoi ngủ có tần số dao động từ 11 đến 16 Hz (phổ biến nhất là 12–14 Hz). Trong NREM 2, hoạt động mô cơ giảm xuống rõ rệt trên kết quả điện cơ đồ (EMG), và khả năng ý thức của cá thể mất hẳn.
NREM 3
nhỏ|Một epoch 30 giây ghi lại được giấc ngủ sâu giai đoạn N3. Giai đoạn NREM 3 (N3 – chiếm 15–25% tổng lượng giấc ngủ): Trước đây được chia thành giai đoạn 3 và 4, đây là giai đoạn giấc ngủ sóng chậm (SWS) hay còn gọi là giấc ngủ sâu. SWS đặc trưng bởi những bước sóng delta biên độ rất cao với tần số thấp hơn 3.5 Hz, vùng trước thị (preoptic area) trong vùng dưới đồi (hypothalamus) đóng vai trò quan trọng, nếu không muốn nói là tuyệt đối cần thiết, trong việc kích hoạt giấc ngủ này; và là nơi đầu tiên phát xung lan tỏa cho các cấu trúc lân cận và hoạt hóa hệ ngủ. Người ngủ trở nên kém đáp ứng hơn rất nhiều đối với môi trường, các kích thích không còn có thể làm hưng phấn các nơron nữa (trừ khi quá mạnh). Giấc ngủ sóng chậm là giai đoạn mà khi đó con người rơi vào trạng thái nghỉ ngơi tuyệt đối, là giai đoạn loại bỏ cảm giác buồn ngủ chủ quan nhiều nhất trong các dạng giấc ngủ, giúp khôi phục năng lượng cho việc thực hiện các chức năng thần kinh cấp cao, tạo động cơ thúc đẩy các hành vi mang tính bản năng cho sự sinh tồn của cá thể.
Giai đoạn này đặc trưng bởi có sóng delta (chiếm tối thiểu 20%), tần số từ khoảng 0.5–2 Hz và có biên độ đỉnh tới đỉnh >75 μV. (Tiêu chuẩn EEG đã ra định nghĩa rằng sóng delta phải có tần số từ 0 đến 4 Hz, nhưng đối với tiêu chuẩn giấc ngủ cả hai đều được chấp thuận trong mô hình gốc của R&K (Allan Rechtschaffen và Anthony Kales đã nêu ra trong cuốn "cẩm nang khả kiến tín hiệu giấc ngủ của R&K."), và cập nhật năm 2007 trong cuốn sách hướng dẫn của AASM đã xuất bản thì chính thức sử dụng tần số 0.5–2 Hz). Đây cũng là giai đoạn khả năng sẽ xuất hiện các rối loạn giấc ngủ chẳng hạn như là ác mộng về đêm, đái dầm, mộng du, nói mớ. Nhiều mô hình vẫn còn cho ra giai đoạn N3 với sóng delta tỷ lệ 20–50%, và giai đoạn N4 sóng delta >50%; trong khi vốn dĩ đã được tiêu chuẩn hóa và kết hợp lại chỉ mô tả giai đoạn N3.