निद्रा

निद्रा अपेक्षाकृत निलंबित संवेदी और संचालक गतिविधि की चेतना की एक प्राकृतिक बार-बार आनेवाली रूपांतरित स्थिति है, जो लगभग सभी स्वैच्छिक मांसपेशियों की निष्क्रियता की विशेषता लिए हुए होता है। इसे एकदम से जाग्रत अवस्था, जब किसी उद्दीपन या उत्तेजन पर प्रतिक्रिया करने की क्षमता कम हो जाती है और अचेतावस्था से भी अलग रखा जाता है, क्योंकि शीत निद्रा या कोमा की तुलना में निद्रा से बाहर आना कहीं आसान है। निद्रा एक उन्नत निर्माण क्रिया विषयक (एनाबोलिक) स्थिति है, जो विकास पर जोर देती है और जो रोगक्षम तंत्र (इम्यून), तंत्रिका तंत्र, कंकालीय और मांसपेशी प्रणाली में नयी जान डाल देती है। सभी स्तनपायियों में, सभी पंछियों और अनेक सरीसृपों, उभयचरों और मछलियों में इसका अनुपालन होता है। यह अत्यावश्यक है। एक निश्चित आयुवर्ग के व्यक्तियों को निर्धारित सीमा में निद्रा अवश्य लेना चाहिए। जिस प्रकार शरीर को भोजन की आवश्यकता होती है,ठीक उसी तरह निद्रा भी ज़रूरी है। निद्रा के उद्देश्य और प्रक्रिया सिर्फ आंशिक रूप से ही स्पष्ट हैं और ये गहन शोध के विषय हैं।
स्तनधारियों और पक्षियों में, नींद को दो मुख्य भागों में बांटा जाता है: तेज नेत्र गति (REM) और गैर-तेज नेत्र गति (NREM या non-REM) नींद. प्रत्येक प्रकार एक भिन्न किस्म की शारीरिक, तंत्रिका संबंधी और मनोवैज्ञानिक विशेषताओं के सेट से जुड़े हुए हैं। अमेरिकन एकेडमी ऑफ़ स्लीप मेडिसिन (AASM) ने NREM को और भी तीन स्तरों में विभाजित किया है: N1, N2 और N3. अंतिम स्तर को डेल्टा स्लीप (डेल्टा नींद) या स्लो-वेव स्लीप (धीमी गति की नींद) (SWS) भी कहते हैं।
REM और NREM के चक्र में नींद अग्रसर होती जाती है, क्रम सामान्य रूप से N1 → N2 → N3 → N2 → REM होता है। रात में आरंभ में बहुत अधिक गहरी नींद (N3 स्तर) हुआ करती है, जबकि रात में बाद में और प्राकृतिक जागरण से ठीक पहले REM नींद का अनुपात बढ़ जाता है।
1937 में सबसे पहले अल्फ्रेड ली लूमिस और उनके सहकर्मियों ने नींद के चरणों का वर्णन किया था; जिन्होंने नींद की विभिन्न इलेक्ट्रोएन्सेफालोग्राफी विशेषताओं को पांच स्तरों में विभाजित (ए से ई तक) किया था, जो जाग्रतावस्था से गहरी नींद के क्रम का प्रतिनिधित्व करते हैं। 1953 में, REM निद्रा के भिन्न रूपो की खोज की गयी और इस प्रकार विलियम डिमेंट और नाथानियल क्लीटमैन ने निद्रा को NREM चरणों तथा REM में पुनर्वर्गीकृत किया। 1968 में "आर एंड के स्लीप स्कोरिंग मैन्युअल" में अलान रेच्ट्सचाफ्फेन और एंथोनी कालेस ने चरणों के मानदंड को मानकीकृत किया। आर एंड के मानक में, NREM निद्रा को चार चरणों में विभाजित किया गया था, धीमी-तरंगों की निद्रा चरणों को चरण 3 और 4 रखा गया। चरण 3 में, डेल्टा तरंगें कुल तरंग पैटर्न का 50% से कम होती हैं, जबकि चरण 4 में ये 50% से अधिक हो जाया करती हैं। इसके अलावा, REM निद्रा का उल्लेख कभी-कभी चरण 5 के रूप में किया जाता था।
2004 में, AASM ने आर एंड के स्कोरिंग प्रणाली की समीक्षा के लिए AASM दृश्य स्कोरिंग टास्क फोर्स को नियुक्त किया। समीक्षा से कई बदलाव किये गये, इनमें सबसे महत्वपूर्ण रहा चरण 3 और चरण 4 का चरण N3 में संयोजन. 2007 में संशोधित स्कोरिंग द AASM मैनुअल फॉर स्कोरिंग ऑफ़ स्लीप एंड एसोसिएटेड इवेंट्स के रूप में प्रकाशित हुआ। उत्तेजना और श्वास प्रश्वास संबंधी, हृदय संबंधी तथा गति वृतांतों को भी जोड़ा गया।
विशेषीकृत निद्रा प्रयोगशाला में पोलीसोम्नोग्राफी द्वारा नींद के चरण तथा नींद की अन्य विशेषताओं का आम तौर पर मूल्यांकन किया जाता है। लिये गये माप में मस्तिष्क की तरंगों का EEG, नेत्र गति का इलेक्ट्रोक्युलोग्राफी (EOG) और कंकालीय मांसपेशी की गतिविधि का इलेक्ट्रोमाइयोग्राफी शामिल हैं। मनुष्यों में, प्रत्येक निद्रा चक्र औसत 90 से 110 मिनट तक के लिए रहता है, और प्रत्येक चरण के अलग-अलग शारीरिक कार्य हो सकते हैं। इससे नींद तो आ सकती है और बेहोशी जैसी हालत लग सकती है, लेकिन इससे शारीरिक कार्य पूरे नहीं होते (जैसे कि, पर्याप्त नींद लेने के बाद भी कोई व्यक्ति थका हुआ महसूस कर सकता है)।
2007 के एएएसएम् मानकों के अनुसार, एनआरईएम् तीन चरणों के होते हैं। एनआरईएम् में अपेक्षाकृत कम सपने आया करते हैं।
चरण N1 मस्तिष्क के संक्रमण से संबंधित है, इस चरण में मस्तिष्क 8 से 13 हर्ट्ज (जाग्रत स्थिति में आम) की फ्रीक्वेंसी (बारंबारता) के अल्फा तरंगों से 4 से 7 हर्ट्ज फ्रीक्वेंसी की थेटा तरंगों में संक्रमण करता है। इस चरण को कई बार उनींदापन या ऊंघती नींद कहा जाता है। कई बार अचानक झटका आता है क्योंकि कुछ लोगों में सेंट्रल स्लीप एपनिया की न्यूरोलॉजिकल समस्या होती है जिस कारण मस्तिष्क शरीर को सांस लेने का संकेत ठीक से नहीं देता है किंतु शरीर को इसका आभास नहीं होता। सेंट्रल स्लीप एप्निया के इस दौरे को रोकने के लिए नींद में अचानक झटके आते हैं जो चौंकाने वाले प्रतीत होते हैं। पर्यावरणीय शोर झटके को और बढ़ा सकता है।
चरण N2 की विशेषता है कि इस दौरान नींद की तकली 11 से 16 हर्ट्ज और के-समष्टियों के बीच घूमती रहती है। इस चरण के दौरान, जैसा कि EMG द्वारा मापा गया, मांसपेशियों की गतिविधि कम हो जाती है और बाहरी वातावरण के प्रति सचेत जागरूकता गायब हो जाती है। वयस्कों में यह चरण कुल नींद के 45% से 55% में हुआ करता है।
स्टेज N3 (गहरी या धीमी-तरंग नींद) का चरित्र चित्रण इस तरह किया जाता है कि इस दौरान डेल्टा तरंगों का कम से कम 20% 0.5 से 2 हर्ट्ज के बीच हों और चोटी-से-चोटी आयाम >75 μV का हो। (ईईजी मानक 0-4 हर्ट्ज पर डेल्टा तरंगों को परिभाषित करते हैं, लेकिन मूल आर एंड के तथा नए 2007 के एएएसएम् दोनों के ही दिशानिर्देश में नींद मानक का क्रम 0.5 - 2 हर्ट्ज है।) इसी चरण में रात्रि आतंक, रात्रि शय्यामूत्र, नींद में चलना और नींद में बडबडाना जैसे पारासोमनियाई (नींद के अनेक विकार) हुआ करते हैं। कई दृष्टांत और विवरण अभी भी 20% -50% डेल्टा तरंगों के साथ N3 चरण और 50% से अधिक डेल्टा तरंगों के साथ N4 को दर्शाते हैं; ये संयुक्त रूप से चरण N3 हैं।
तेज नेत्र गति नींद, या आरईएम् नींद, अधिकांश मानव वयस्कों की कुल नींद का 20%–25% हुआ करती है। आरईएम् निद्रा के लिए मानदंडों में तेज नेत्र गति और एक द्रुत कम-वोल्टेज ईईजी शामिल है। इसी चरण में सबसे यादगार सपने आया करते हैं। कम से कम स्तनधारियों में, एक अवरोही मांसपेशी तनाव देखा गया है। इस तरह का पक्षाघात जरुरी हो सकता है ताकि शारीरिक रचना को आत्म-क्षति से बचाया जा सके, जो कि इस चरण के दौरान अक्सर आने वाले सजीव सपनों से शारीरिक क्रिया के जरिये हो सकता है।
नींद का समय सिर्काडियन घड़ी (circadian clock), स्लीप-वेक होमियोस्टेसिस द्वारा नियंत्रित है और मनुष्यों में, कुछ सीमा के अंदर, इच्छाशक्ति व्यवहार पर निर्भर है। सिर्काडियन घड़ी -एक भीतरी समयनिर्धारक, तापमान-अस्थिरता, एंजाइम-नियंत्रक उपकरण- एडेनोसाइन के साथ अग्रानुक्रम में काम करती है, यह एक ऐसा न्यूरोट्रांसमीटर है जो जाग्रतावस्था के साथ जुडी अनेक शारीरिक प्रक्रियाओं को बाधित करता है। एडेनोसाइन दिन भर में तैयार होता है; एडेनोसाइन के उच्च स्तर से तंद्रा आती है। दिनचर पशुओं में, हारमोन मेलाटोनिन के निर्गमन के कारण सिरकाडियन तत्व से और शरीर के भीतरी तापमान में क्रमिक कमी से तंद्रा या उनींदापन आया करता है। किसी के क्रोनोटाईप द्वारा समय प्रभावित होता है। सिरकाडियन आवर्तन से एक सही ढंग से संरचित और स्वास्थ्यवर्द्धक निद्रा प्रकरण का आदर्श समय निर्धारित होता है।
होमियोस्टेटिक निद्रा की सहजप्रवृत्ति (पिछली पर्याप्त निद्रा प्रकरण के बाद से गुजर चुकी समय राशि की एक क्रिया के रूप में नींद की जरुरत) का संतोषप्रद नींद के लिए सिर्काडियन तत्व के साथ संतुलित होना जरुरी है। सिर्काडियन घड़ी से प्राप्त संदेश के साथ-साथ यह शरीर को बताता है कि इसे नींद की जरूरत है। सिर्काडियन आवर्तन से नींद से जगने का मुख्य रूप से निर्धारण होता है। एक व्यक्ति जो नियमित रूप से जल्दी उठता या उठती है, आम तौर पर वह अपने सामान्य समय से अधिक देर तक सोये नहीं रह सकता या सकती, यहां तक कि भले ही उसने कम नींद ली हो।
नींद की अवधि DEC2 जीन द्वारा प्रभावित है। कुछ लोगों में इस जीन का उत्परिवर्तन होता है; वे सामान्य से दो घंटे कम सोते हैं। तंत्रिका संबंधी विज्ञान की प्रोफेसर यिंग-हुई फू और उनके सहयोगियों ने DEC2 उत्परिवर्तन लिए चूहों की नस्ल पैदा की, जो आम चूहों की तुलना में कम सोया करते.
नींद की सर्वोत्कृष्ट मात्रा कोई अर्थपूर्ण अवधारणा नहीं हो सकती, जब तक कि किसी व्यक्ति के सिरकाडियन आवर्तन के साथ जोड़कर नींद के समय या टाइमिंग को न देखा जाय. एक व्यक्ति का बड़ा नींद प्रकरण अपेक्षाकृत निष्फल और अपर्याप्त हो सकता है अगर यह दिन के "गलत" समय में होता है; व्यक्ति को शरीर के तापमान के न्यूनतम होने से पहले कम से कम छः घंटे सोना चाहिए। सही टाइमिंग वो है जब नींद के मध्य प्रकरण के बाद और जगने से पहले निम्नलिखित दो चिह्नक या मार्कर प्रकट हो जाएं:
मानव नींद उम्र के हिसाब से और व्यक्तियों के बीच भिन्न हो सकती है और अगर दिन में उनींदापन या दुष्क्रिया न हो तो नींद को पर्याप्त माना जाता है।
विश्वविद्यालय कैलिफोर्निया, सान डिएगो के दस लाख वयस्कों के एक मनःचिकित्सा अध्ययन में पाया गया कि जो लोग सबसे अधिक समय तक जीवित हैं वे रात में छः से सात घंटे रोज स्वयं प्रेरित होकर सोया करते हैं। नींद की अवधि और महिलाओं में मृत्यु दर के जोखिम पर हुए एक अन्य अध्ययन में भी ऐसा ही परिणाम पाया गया। अन्य अध्ययनों से पता चलता है कि "प्रतिदिन 7 से 8 घंटे से अधिक नींद लेने वालों में बढी हुई मृत्यु दर लगातार जुडी हुई है", हालांकि इस अध्ययन का यह भी कहना है कि इसका कारण अवसाद और सामाजिक-आर्थिक स्थिति हो सकती है, जो आंकड़ों की दृष्टि से सह-संबंधित हो जाते हैं। यह भी कहा गया है कि अलार्म लगाकर जगने वालों की तुलना में, जो लोग प्राकृतिक रूप से कम नींद के बाद जग जाया करते हैं, सिर्फ उनमे कम नींद के घंटे और कम रुग्णता के बीच सह-संबंध प्रकट होते हैं।
वारविक विश्वविद्यालय और विश्वविद्यालय कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं ने पाया कि नींद की कमी ह्रदय रोग से मृत्यु के खतरे को दुगुने से अधिक बढ़ा देती है, लेकिन बहुत अधिक नींद भी मृत्यु के खतरे को दुगुना करने के साथ जुड़ी हो सकती है, हालांकि मुख्य रूप से ह्रदय रोग से नहीं। प्रोफेसर फ्रांसिस्को कैपुसीओ ने कहा, "छोटी नींद को वजन बढ़ने, उच्चरक्तचाप और टाईप 2 मधुमेह के लिए और कभी-कभी मृत्यु के लिए एक जोखिम का कारक बनता देखा गया है; लेकिन छोटी नींद-मृत्यु दर के विपरीत लंबी नींद को बढी हुई मृत्यु दर से जोड़ सकने के लिए कोई संभावित तंत्र सामने नहीं आया है, अभी इसकी जांच होना बाक़ी है। कुछ लोग इसमें शामिल हैं लेकिन इसके लिए अवसाद, निम्न सामाजिक-आर्थिक स्थिति और कैंसर-संबंधित क्लान्ति इसकी वजह रहे... रोकथाम के संदर्भ में, हमारे निष्कर्षों से पता चलता है कि लगातार प्रति रात सात घंटे के आसपास सोना स्वास्थ्य के लिए इष्टतम या सर्वोत्तम है और नींद में निरंतर कमी बीमार स्वास्थ्य के लिए पहले से प्रवृत्त होना हो सकता है।"
इसके अलावा, नींद की कठिनाइयां घनिष्ठ रूप से अवसाद, मद्यपता और द्विध्रुवी विकार जैसे मनोरोग विकारों से जुडी हैं। अवसाद से ग्रस्त वयस्कों के 90% तक में नींद की कठिनाइयां पाई गयी हैं। ईईजी में पाए गये अनिमयन (Dysregulation) में नींद की निरंतरता में विघ्न, डेल्टा नींद में कमी और प्रसुप्ति के संबंध सहित बदलते REM पैटर्न, रात भर का विभाजन तथा नेत्र गति का घनत्व शामिल हैं।
विकसित होने और ठीक से काम करने के लिए बच्चों को प्रतिदिन अधिक नींद की जरूरत होती है: नवजात शिशु के लिए 18 घंटे तक, इसके बाद उम्र बढ़ने के साथ-साथ इसमें कमी आती जाती है। एक नवजात शिशु रोजाना लगभग 9 घंटे की REM नींद लिया करता है। पांच वर्ष की आयु तक या उससे ऊपर, केवल दो घंटे से ज़रा ज्यादा REM नींद लिया करता है।
पर्याप्त आराम और नींद नहीं लेने का असर है नींद का कर्ज; ऐसे बड़े कर्ज मानसिक, भावनात्मक और शारीरिक थकान का कारण बनते हैं।
नींद के कर्ज के परिणामस्वरूप उच्च स्तरीय संज्ञानात्मक कार्य कर पाने की क्षमता में कमी आती है। न्यूरोफिजियोलौजिकल और कार्यात्मक इमेजिंग अध्ययनों ने दिखाया है कि मस्तिष्क के सामने के क्षेत्र विशेष रूप से होमियोस्टेटिक नींद दबाव के लिए प्रतिक्रियाशील हैं।
वैज्ञानिक इस बात पर सहमत नहीं हैं कि कितना नींद का कर्ज जमा होना संभव है; क्या यह किसी व्यक्ति की औसत नींद के हिसाब से जमा होता है या कोई अन्य मानदंड है; न ही हाल के दशकों में औद्योगिक विश्व में वयस्कों में नींद के कर्ज की प्रबलता में कोई उल्लेखनीय बदलाव आया है। यह जरुर हुआ है कि पहले की तुलना में पश्चिमी समाजों के बच्चे कम सो रहे हैं।
ऐसा संदेह है कि कब और कितनी देर तक एक व्यक्ति को नींद की जरूरत है, जैसे नींद से संबंधित व्यवहार का एक बड़ा परिमाण, हमारे आनुवंशिकी द्वारा विनियमित होता है। शोधकर्ताओं ने कुछ सबूत की खोज की है जिससे इस धारणा को समर्थन मिलता हुआ लगता है।
नींद के प्रकार्य के बारे में अनेक सिद्धांतों ने अपनी-अपनी व्याख्या प्रस्तावित की है, लेकिन ऐसा प्रतिबिंबित होता है कि विषय के बारे में समझदारी फिलहाल अधूरी है। ऐसा संभव है कि कुछ मौलिक कार्य को पूरा करने के लिए नींद का विकास हुआ और समय के साथ इसने कई काम अपना लिया। (उपमा के तौर पर, सभी स्तनपायियों की कंठनली भोजन और हवा के मार्ग का नियंत्रण करती है, किन्तु मनुष्यों में इनके अलावा बोलने की क्षमता अलग से मिली हो सकती है।)
यह मुद्दा उठाया गया कि अगर नींद आवश्यक नहीं होती, तो यह जानने की अपेक्षा की जाएगी:
आज तक कोई भी पशु ऐसा नहीं मिला है जो इन मानदंडों को पूरा कर सके।
अनेक में से नींद के कुछ प्रस्तावित कार्य निम्नलिखित हैं।
नींद द्वारा घाव भरने में सहायता मिलते देखा गया है। 2004 में गुमुस्टेकिन एट अल. द्वारा किये गये एक अध्ययन से पता चला कि नींद के अभाव के कारण चूहों के जले को ठीक होने में बाधा आयी।
यह पाया गया है कि नींद की क्षति रोगक्षम (इम्यून) प्रणाली को प्रभावित करती है। 2007 में जागेर एट अल. द्वारा किये गये एक अध्ययन में, चूहों को 24 घंटे तक नींद से वंचित रखा गया। जब एक नियंत्रित समूह के साथ तुलना की गयी तो नींद से वंचित चूहों के रक्त परीक्षण में श्वेत रक्त कण गणना में 20% की कमी पायी गयी, जो कि रोगक्षम प्रणाली में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन है। अब यह कहा जाना संभव है कि "नींद की क्षति रोगक्षम कार्य को क्षीण करती है और रोगक्षम नींद में हेरफेर की चुनौती पेश करता है," और यह बताया गया कि स्तनधारी प्राणी जो कि लंबी नींद में अपना समय लगाया करते हैं वे रोगक्षम प्रणाली में निवेश करते हैं, क्योंकि जिन प्रजातियों की लंबी नींद हुआ करती है उनमें अधिक श्वेत रक्त कण हुआ करते हैं।
यह प्रमाणित होना अभी बाकी है कि नींद की अवधि दैहिक विकास को प्रभावित करती है। 2007 में जेनी एट अल. द्वारा एक अध्ययन में 305 बच्चों के विकास, ऊंचाई और वजन को दर्ज किया गया, यह उनके माता-पिता के साथ सहसम्बद्ध होकर किया गया, माता-पिता द्वारा बच्चों के सोने के समय की जानकारी दी जाती रही और यह अध्ययन नौ वर्षों (उम्र 1-10) तक चला. यह पाया गया कि "बच्चों में नींद की अवधि में बदलाव का असर उनके विकास पर होता नहीं लगता है।" यह देखा गया कि नींद-और अधिक विशेष रूप से धीमी गति की नींद (SWS)- वयस्क पुरुषों के हार्मोन स्तरों की वृद्धि को प्रभावित करती है। आठ घंटे की नींद के दौरान, वान काउटर, लेप्रौल्ट और प्लाट ने पाया कि जिन लोगों में SWS का ऊंचा प्रतिशत (औसत 24%) रहा उनमें हार्मोन स्राव की ऊंची संवृद्धि भी रही, जबकि लम प्रतिशत SWS वालों में हार्मोन की निम्न वृद्धि (औसत 9%) रही।
नींद के स्वस्थ्यकारी कार्य के पक्ष में अनेक तर्क है। नींद के दौरान चयापचय चरण सर्जन क्रिया है; नींद के दौरान संवृद्धि हार्मोन (जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है) जैसे सर्जन क्रिया हार्मोन जैसे अधिमान्य ढंग से स्रावित होते हैं। सामान्यतः, प्रजातियों में नींद की अवधि, जानवर के आकार से विपरीत ढंग से संबंधित है और सीधे-सीधे आधारीय चयापचय दर से जुड़ी हुई है। एक बहुत ही उच्च आधारीय चयापचय दर के साथ चूहे रोजाना 14 घंटे तक की नींद लिया करते हैं, जबकि हाथी और जिराफ निम्न आधारीय चयापचय दर के साथ मात्र 3-4 घंटे ही सोते हैं।
वातावरण से ऐन्द्रिक रचना को बंद किये बिना शांति से आराम करने के जरिये ऊर्जा संरक्षण संपन्न किया जा सकता है, जो संभवतः एक खतरनाक स्थिति है। एक मंद नहीं सोने वाला जानवर की शिकारियों से बचे रहने की अधिक संभावना है, जबकि तब भी वह ऊर्जा संरक्षण करता रहता है। सो, नींद, ऊर्जा संरक्षण करने के अलावा अन्य उद्देश्य या उद्देश्यों को पूरा करती लगती है; उदाहरण के लिए, सुप्तावस्था वाले पशु शीतनिद्रा से जगने के बाद सुप्तावस्था की अवधि के दौरान नींद पूरी नहीं होने के कारण फिर से नींद में चले जाते हैं। वे निश्चित रूप से अच्छी तरह से आराम कर चुके होते हैं और शीतनिद्रा के दौरान ऊर्जा संरक्षण भी किया है, लेकिन कुछ अन्य कारण से उन्हें सोने की जरूरत है। जिन चूहों को अनिश्चितकाल तक जगाये रखा जाता है, उनमें त्वचा के जख्म, हायपरफेगिया (अत्यधिक भूख), शरीर पिंड का नुकसान, अल्पताप और अंततः, घातक सैप्टिसीमिया का विकास होता है।
REM नींद की ओंटोजेनेटिक (व्यक्तिवृत्त) परिकल्पना के अनुसार, नवजात शिशु संबंधी REM नींद (या सक्रिय नींद) के दौरान होने वाली गतिविधि खासकर शरीर के विकास के लिए महत्वपूर्ण है (मार्क्स एट अल., 1995)। सक्रिय नींद के अभाव के प्रभावों पर किये गये अध्ययनों से पता चला कि जीवन के आरम्भ में इस अभाव से व्यवहार की समस्याएं, स्थायी नींद विघ्न, मस्तिष्क पिंड में कमी (मिर्मिरान एट अल., 1983) और एक असामान्य परिमाण में न्यूरोन कोशिकाओं की मृत्यु (मोरिसे, डंटली एंड एंच, 2004) की समस्याएं पैदा होती हैं।
मस्तिष्क के विकास के लिए REM नींद महत्वपूर्ण प्रतीत होता है। शिशुओं की नींद के अधिकांश भाग पर REM नींद का ही कब्जा होता है, शिशु अपना अधिक समय नींद में ही गुजारा करते हैं। विभिन्न प्रजातियों में, जन्म लेनेवाला शिशु जितना अधिक अपरिपक्व होता है, वह उतना ही अधिक समय REM नींद में बिताता है। प्रस्तावकों का यह भी कहना है कि मस्तिष्क सक्रियण की उपस्थिति में REM-प्रेरित मांसपेशी अवरोधन से चेतोपागम को सक्रिय करने के जरिये मस्तिष्क विकास में मदद मिलती है, तथापि किसी संचालक परिणाम के बगैर इससे शिशु मुश्किल में पड़ सकता है। इसके अतिरिक्त, REM नींद के अभाव से बाद के जीवन में विकास की असामान्यताएं पैदा होती हैं।
बहरहाल, इसकी व्याख्या नहीं की गयी है कि प्रौढ़ वयस्कों को तब भी क्यों REM नींद की जरूरत पड़ती है। जलीय स्तनपायी शिशु शैशवावस्था में REM नींद नहीं लेते; उम्र बढ़ने के साथ ऐसे पशुओं में REM नींद बढ़ती जाती है।
वैज्ञानिकों ने ऐसे अनेक तरीके बताये हैं जिनमें नींद को स्मृति से संबंधित दिखाया गया है। टर्नर, ड्रमंड, सलामत और ब्राउन द्वारा किये गये एक अध्ययन में नींद के अभाव से कार्यरत स्मृति पर प्रभाव पड़ता दिखाया गया। कार्यरत स्मृति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह निर्णय लेने, तर्क-वितर्क करने और प्रासंगिक स्मृति जैसे उच्च स्तरीय संज्ञानात्मक कार्यों के अधिक प्रक्रमण और मदद के लिए सूचनाओं को सक्रिय रखता है। अध्ययन में 18 महिलाओं और 22 पुरुषों को चार दिनों की अवधि में प्रति रात सिर्फ 26 मिनट ही सोने की अनुमति दी गयी। इन व्यक्तियों ने पूरे आराम के बाद शुरुआत में संज्ञानात्मक परीक्षण दिए और फिर चार दिनों में नींद के अभाव के दौरान दिन में दो बार परीक्षण किये गये। अंतिम परीक्षण में, नियंत्रित समूह की तुलना में इस नींद-अभावग्रस्त समूह की औसत कार्यरत स्मृति विस्तार में 38% की गिरावट पायी गयी।
REM और धीमी गति (या तरंग) की नींद (SWS) जैसे नींद के कुछ चरणों द्वारा स्मृति अलग तरह से प्रभावित होती जान पड़ती है। बोर्न, रास्च और गेस में उद्धृत, एक अध्ययन में अनेक मानव विषयों का उपयोग किया गया था: जागरण नियंत्रित समूहों और नींद परीक्षण समूहों का. नींद और जागरण समूहों को एक कार्य सिखाया गया और फिर सभी प्रतिभागियों में संतुलित रूप से रात के क्रम में, रात की शुरुआत और देर रात दोनों ही समय परीक्षण किया गया। जब नींद के दौरान उन प्रतिभागियों के मस्तिष्क को स्कैन किया गया तो हिप्नोग्राम ने पाया कि रात के आरंभ में नींद का चरण SWS हावी रहता है, जो नींद चरण गतिविधि का औसतन 23% के आसपास का प्रतिनिधित्व करता है। नियंत्रित समूह की तुलना में, घोषणात्मक स्मृति परीक्षण में आरंभिक-रात्रि परीक्षण समूह ने 16% बेहतर प्रदर्शन किया। देर-रात्रि नींद के दौरान, लगभग 24% के साथ REM सबसे सक्रिय नींद का चरण बन गया और नियंत्रित समूह की तुलना में प्रक्रियात्मक स्मृति परीक्षण में देर-रात्रि परीक्षण समूह ने 25% बेहतर प्रदर्शन किया। इससे पता चलता है कि देर-रात्रि REM-संपन्न नींद से प्रक्रियात्मक स्मृति को लाभ मिलता है, जबकि आरंभिक-रात्रि SWS-संपन्न नींद से घोषणात्मक स्मृति को लाभ होता है।
दत्ता द्वारा किए गए एक अध्ययन में इन परिणामों का परोक्ष रूप से समर्थन किया गया है। 22 नर चूहों को अध्ययन का पात्र बनाया गया था। एक ऐसे डिब्बे का निर्माण किया गया था जिसमें एक चूहा मजे से एक छोर से दूसरे छोर तक आ-जा सके। डिब्बे की तली इस्पात की जाली से बनायी गयी थी। एक ध्वनि के साथ डिब्बे में एक रोशनी चमकती. पांच सेकंड बाद, बिजली का झटका लगाया जाता. झटका शुरू होते ही चूहा डिब्बे के दूसरे छोर पर चला जाता, तब झटका तुरंत ही समाप्त हो जाता. चूहे भी पांच सेकंड देरी का उपयोग करके डिब्बे के दूसरे छोर जा सकते थे और इस तरह झटके से पूरी तरह बच सकते थे। झटके की अवधि कभी भी पाँच सेकंड से अधिक नहीं रही। आधे चूहों पर इसे 30 बार दुहराया गया। अन्य आधे, नियंत्रण समूह, को उसी परीक्षण में रखा गया, लेकिन उनकी प्रतिक्रिया पर ध्यान दिए बिना चूहों को झटका दिया गया। प्रत्येक प्रशिक्षण सत्र के बाद, चूहे को पोलिग्राफिक रिकॉर्डिंग के लिए छह घंटे तक एक रिकॉर्डिंग पिंजरे में रखा जाता. यह प्रक्रिया लगातार तीन दिनों तक दुहरायी गयी। इस अध्ययन में पाया गया परीक्षण के बाद नींद कि नींद रिकॉर्डिंग सत्र के दौरान, चूहों ने नियंत्रण परीक्षणों के बाद की तुलना में, अभ्यास परीक्षणों के बाद REM नींद में 25.47% अधिक समय बिताया. ये परीक्षण बोर्न एट अल. अध्ययन के परिणामों का समर्थन करते हैं, इनसे REM नींद और प्रक्रियात्मक ज्ञान के बीच सहसंबंध का एक स्पष्ट संकेत मिलता है।
दत्ता अध्ययन का एक अवलोकन यह है कि परीक्षण के बाद रिकॉर्डिंग सत्र के दौरान नियंत्रण समूह की तुलना में नींद अभ्यास समूह ने SWS में 180% अधिक समय बिताया. इस तथ्य को कुद्रीमोती, बर्न्स और मैकनौटन द्वारा किये गये एक अध्ययन से समर्थन मिला। इस अध्ययन से पता चलता है कि स्थानिक खोज गतिविधि के बाद, प्रयोग में हिप्पोकैम्पल की कोशिकाओं का पैटर्न SWS के दौरान पुनःसक्रिय होता है। कुद्रीमोती एट अल. के एक अध्ययन में, किसी छोर में इनाम का उपयोग करके सात चूहों को एक रेखीय ट्रैक (मार्ग) में दौड़ाया गया। चूहों को ट्रैक में अनुकूल होने के लिए 30 मिनट तक रहने दिया गया (पूर्व), फिर उन्हें इनाम-आधारित प्रशिक्षण के लिए ट्रैक में 30 मिनट तक दौड़ाया गया (दौड़) और फिर उन्हें 30 मिनट तक आराम करने दिया गया। इन तीन प्रत्येक अवधियों के दौरान, चूहों की नींद के चरणों की सूचना के लिएईईजी डेटा एकत्र किये गये। कुद्रीमोती एट अल. ने SWS (पूर्व) के पूर्व-व्यवहार के दौरान हिप्पोकैम्पल की कोशिकाओं की मीन फायरिंग रेट्स (mean firing rates) को और सात चूहों के औसतन 22 ट्रैक -दौड़ द्वारा SWS (बाद का) के उत्तर-व्यवहार में तीन बार रखे दस मिनट के अवकाश को परिकलित किया। नतीजे बताते हैं कि परीक्षण दौड़ सत्र के बाद के दस मिनट में पूर्व स्तर की तुलना में हिप्पोकैम्पल की कोशिकाओं की मीन फायरिंग रेट में 12% की वृद्धि देखी गयी; हालांकि 20 मिनट के बाद, मीन फायरिंग रेट तेजी से पूर्व स्तर पर वापस लौट गयी। स्थानिक अन्वेषण के बाद SWS के दौरान हिप्पोकैम्पल की कोशिकाओं की फायरिंग में वृद्धि से समझा जा सकता है कि आखिर क्यों दत्ता के अध्ययन में SWS नींद का स्तर बढ़ गया था, क्योंकि यह भी स्थानिक अन्वेषण के एक रूप से संबद्ध था।
SWS के दौरान धीमे दोलन के परिमाण को बढाने के लिए पुरोमुखीय वल्कल (prefrontal cortex) में एकदिश धारा उत्तेजन (direct current stimulation) को शामिल करते हुए एक अध्ययन हुआ (मार्शल एट अल., जैसा की वाकर में उद्धृत, 2009)। एकदिश धारा उत्तेजन ने अगले दिन शब्द-जोड़ी स्मरण में बहुत वृद्धि कर दी, इससे यह प्रमाण मिला कि प्रासंगिक स्मृतियों के समेकन में SWS एक बड़ी भूमिका निभाता है।
विभिन्न अध्ययनों का यह कहना हैं कि नींद और स्मृति के जटिल कार्यों के बीच एक सह-संबंध है। हार्वर्ड के नींद शोधकर्ता सपर और स्टिकगोल्ड का कहना है कि स्मृति और अभ्यास का एक आवश्यक हिस्सा तंत्रिका कोशिका द्रुमाश्म (dendrites) से युक्त होता है, जो नए न्यूरोनल संपर्कों में संगठित होने के लिए कोशिका पिंड को सूचना भेजता है। इस प्रक्रिया की मांग है कि कोई बाहरी जानकारी इन द्रुमाश्मों को प्रस्तुत नहीं की जाय और यह भी कहा गया कि संभवतः इसीलिए नींद के समय स्मृतियां और ज्ञान ठोस और व्यवस्थित होती हैं।
"परिरक्षण और संरक्षण" के सिद्धांत का मानना है कि नींद अनुकूलनीय कार्य करती है। दिन के 24 घंटों के उन भागों में जब प्राणी की रक्षा करता है, जब वह जगा होता है और इसीलिए आसपास घूमता रहता है और जब व्यक्ति बड़े जोखिम में होता है। जीव को भोजन करने के लिए 24 घंटे की जरूरत नहीं होती और वह अन्य जरूरतों को पूरा करता है। अनुकूलन के इस दृष्टिकोण से, जीव नुकसान के रास्ते से दूर रहते हैं, जहां वे अन्य संभावित मजबूत जीवों का शिकार बन सकते हैं। वे उसी समय नींद लेते हैं जो उनकी सुरक्षा को अधिकतम बनाता है, उन्हें शारीरिक क्षमता और उनका आवास प्रदान करता है। (एलीसन और सिच्चेट्टी, 1976; वेब्ब, 1982)।
हालांकि, यह सिद्धांत इसकी व्याख्या करने में विफल रहा की आखिर क्यों सामान्य नींद के दौरान बाहरी वातावरण से मस्तिष्क का संबंध टूट जाता है। इस सिद्धांत के खिलाफ एक और तर्क है कि नींद महज वातावरण से पशुओं को अलग करने का एक निष्क्रिय परिणाम नहीं है, बल्कि एक "ड्राइव" है;नींद लेने के क्रम में पशु अपने व्यवहार में तब्दिली लेट है। इसलिए, गतिविधि और निष्क्रियता की अवधि की व्याख्या के लिए सिरकाडियन विनियमन पर्याप्त से अधिक है, जो जीव के लिए अनुकूलनीय है, लेकिन नींद की और भी अधिक अजीब विशिष्टताएं संभवतः अन्य तथा अज्ञात कार्यों को पूरा करती हैं। इसके अलावा, परिरक्षण सिद्धांत को यह व्याख्या करने की जरूरत है कि सिंह जैसे मांसाहारी, जो खाद्य श्रृंखला में सबसे ऊपर हैं और जिन्हें अधिक भय भी नहीं है, क्यों बहुत अधिक सोया करते हैं। यह कहा गया है कि वे जब शिकार पर नहीं होते तब उन्हें ऊर्जा क्षरण को कम करने की जरूरत होती है।
परिरक्षण सिद्धांत इसकी भी व्याख्या नहीं करता है कि जलीय स्तनपायी चलते हुए क्यों सोया करते हैं। इन संवेदनशील घंटों के दौरान निष्क्रियता वही करती है और अधिक लाभप्रद बन जाती है, क्योंकि प्राणी तब भी शिकारियों आदि की तरह की पर्यावरण चुनौतियों का सामना करने में सक्षम होता है। निद्राहीन रात के दोषपूर्ण अनुकूलन के बाद नींद फिर से पलट कर आती है, लेकिन स्पष्ट रूप से किसी कारण से ही आती है। अपने सोने के समय किसी सिंह से अपनी जान बचाने में लगा हुआ एक जेबरा दिन के समय नींद से निढाल होकर सो जाता है, जो शिकार बनने से कम नहीं, कहीं अधिक असुरक्षित है।
नींद के दौरान संवेदी छवियों और ध्वनियों के अनुभव को महसूस करने को सपने देखना कहते हैं, अनुक्रम में आनेवाले सपनों को स्वप्नदर्शी एक पर्यवेक्षक के बजाय एक प्रकट भागीदार की तरह आम तौर पर महसूस किया करता है। सपने देखना पोन्स (मस्तिष्क का संयोजक अंश) द्वारा उत्प्रेरित होता है और नींद के REM चरण के दौरान अधिकांशतः सपने आया करते हैं।
सपने के कार्य के बारे में लोगों ने अनेक अवधारणाएं पेश की हैं। सिगमंड फ्रायड ने निर्विवाद रूप से मान लिया कि सपने उन अपूर्ण इच्छाओं की अभिव्यक्ति हैं जो अचेतन मन में डाल या फेंक दी जाती हैं और उन्होंने इन इच्छाओं की खोज के लिए मनोविश्लेषण के रूप में सपनों की व्याख्या का उपयोग किया। देखें फ्रायड: द इंटरप्रिटेशन ऑफ़ ड्रीम्स
फ्रायड का काम सपनों की मनोवैज्ञानिक भूमिका से संबंधित है, जो स्पष्ट रूप से किसी भी शारीरिक भूमिका के हो सकने को छोड़ नहीं देता. इसलिए हाल के स्मृति और अनुभव के व्यवस्थापन और समेकन में बढ़ती आधुनिक दिलचस्पी द्वारा इससे इंकार नहीं किया गया है। हाल के शोध का दावा है कि अभ्यास और अनुभव के दौरान चेतोपागम संपर्कों के समेकन और व्यवस्थापन की समग्र भूमिका नींद की है।
जॉन एलन हौब्सन और रॉबर्ट मैककार्ले का सक्रियण संश्लेषण सिद्धांत कहता है कि REM अवधि में दिमागी वल्कल में होने वाली न्यूरोन की अंधाधुंध फायरिंग से सपने आया करते हैं। इस सिद्धांत के अनुसार, अग्रमस्तिष्क तब सामंजस्य स्थापित करने और अतर्कसंगत संवेदी सूचना प्रस्तुत करके अर्थ निकालने के प्रयास में एक कहानी बुनता है; इसीलिए अनेक सपने अजीब प्रकृति के होते हैं।
प्रभावी खुराक कुछ हद तक पूर्व में उपयोग पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे इसका असर खत्म होने लगता है तो यह सतर्कता में एक तेजी का करण हो सकता है।
खराब नींद के कई कारण हैं। निम्नलिखित स्वास्थ्यकर नींद के सिद्धांत शारीरिक या भावनात्मक समस्याओं का हल हो सकते हैं। नींद से संबंधित विकार, जैसे कि स्लीप एपनिया (Sleep Apnoea) या ऊपरी वायुमार्ग प्रतिरोध सिंड्रोम (upper airway resistance syndrome)
कुछ दवाओं, जड़ी-बूटियों, कैफीन, निकोटीन, कोकन, या अत्यधिक शराब के सेवन सहित मनोवैज्ञानिक दवाओं (जैसे उत्तेजक) का उपयोग। किसी कारण से दर्द की शिकायत होना या हृदय रोग होना भी नींद ना आने का कारण हो सकता है। इसके इलावा कुछ और कारण जैसे कि डर, चिंता, तनाव आदि भी नींद ना आने के कुछ मुख्य कारण है।
बुजर्ग व्यक्ति माहौल में गड़बड़ी से आसानी से जग जाते हैं और कुछ हद तक अच्छी नींद लेने की क्षमता खो सकते हैं।
निद्रा सहायक के रूप में विभिन्न तरह के पेटेंट, उत्पाद और नींद की तकनीक के रूप में उपलब्ध हैं, जो बेहतर रक्त संचालन और शरीर के दर्द को कम करने के लिए नींद के दौरान स्वाभाविक स्थिति की अनुमति देते हैं। चूंकि मानव इतिहास में खाट या पलंग का आविष्कार अपेक्षाकृत अभी हाल ही में हुआ है, इसलिए इस तरह के तरीके वापस जमीन पर सोने की सलाह देने से लेकर ऐसे उत्पाद जो आपके पांवों से कम्बल को दूर करता हो, से लेकर अनेक प्रकार के "स्मृति फोम" की क्रमबद्धता की और ले जाता है, जो एक व्यक्ति को धरातल के अनुकूल बनाता है।
इसके अलावा सो जाने की कश्मकश या नींद आने से रोकने का आग्रह यहां तक कि क्षणभर के लिए "दूसरी प्राथमिकता" को सक्रिय कर सकता है, जो तब अस्थायी रूप से जाने के बाद जरा ‍कठिन हो सकता है।
शोध से पता चलता है कि निद्रा का पैटर्न विभिन्न संस्कृतियों में अलग-अलग तरह का है। समाजों में सबसे बड़ा अंतर यह है कि कहीं बड़े पैमाने पर कृत्रिम रोशनी के स्रोत हैं और कहीं नहीं हैं। प्राथमिक अंतर जो नजर आता है वह यह है कि पुरानी संस्कतियों में निद्रा का पैटर्न कहीं अधिक भंगुर रहा है। उदाहरण के लिए, लोगों को हो सकता है सूरज डूबने के तुरंत बाद लोग सो जाएं, इसके बाद पूरी रात भर बार-बार बहुत बार जग जाते हैं, जग-जग कर सोने की रुक-रुक कर चलती रहती है, शायद घंटों यह चलता रहता है। सोने और जागने के बीच की सीमा अन समाजों में अस्पष्ट है। कुछ पर्यवेक्षकों का मानना है कि इन समाजों में नींद एक दु:स्वप्न है जहां नींद दो अवधि के बीच में टूट जाती है, पहला हिस्सा गहरी नींद का होता है और दूसरा हिस्सा REM निद्रा का.
कुछ समाजों में निद्रा का पैटर्न खंडित होता है, जिसमें लोग ‍पूरे दिन भर सोते हैं और रात में थोड़े समय के लिए। बहुत सारे खानाबदोश या शिकारी-फ़रमर समाजों में लोग पूरे दिन या रात भर सोते-जगते रहते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि कब क्या कुछ हो रहा है। कम से कम मध्य 19वीं सदी से औद्योगिक पश्चिमी देशों में बड़े पैमाने पर कृत्रिम रोशनी उपलब्ध होने लगी और प्रकाश व्यवस्था की शुरुआत होने से सभी जगह नींद के पैटर्न में उल्लेखनीय बदलाव आया। सामान्य तौर पर, लोग रात के समय सोने जाने के बहुत बाद अत्यंत गहरी नींद में होते हैं, हालांकि हमेशा ऐसा सच नहीं होता है।
कुछ समाजों में, आम तौर पर लोग कम से कम एक अन्य व्यक्ति (कभी कभी कई) के साथ या फिर जानवरों के साथ सोते हैं। कुछ अन्य संस्कृतियों में, लोग सबसे अंतरंग परिजन जैसे कि पति-पत्नी को छोड़कर विरले ही किसी के साथ सोते हैं। लगभग सभी समाजों में, साथ में सोनेवाला साथी सामाजिक नियमों द्वारा नियंत्रित होता है। उदाहरण के लिए, हो सकता है वे केवल सबसे नजदीकी परिवार, विस्तारित परिवार, पति-पत्नी, उनके बच्चे, हर उम्र के बच्चे, हर विशिष्ट लिंग, लिंग विशेष के साथी, मित्र, समान सामाजिक हैसियत के मित्र या फिर किसी के साथ भी नहीं होते हैं। सोना बगैर किसी अड़चन या शोर के सक्रिय सामाजिक समय हो सकता है, सोनेवाले समूह पर यह निर्भर करता है।
लोग अलग-अलग किस्म के स्थानों पर सोते हैं। कोई सीधे जमीन पर सो जाता है, दूसरा कोई किसी चादर या कंबल पर और कुछ लोग तख्ती या खाट पर सोते हैं। कुछ कंबल पर, कुछ तकियों के साथ, कुछ साधारण सिरहाने के साथ और कुछ सिर को बगैर कोई सहारा दिए सोते हैं। ये विकल्प बहुत सारे कारकों के द्वारा मसलन; आबोहवा, हमलावरों से रक्षा के लिए, घर के किस्म, तकनीक और कीड़े-कमौड़े के उत्पात को देखते हुए तय होते हैं।
कुछ पशुओं में स्नायविक निद्रावस्थाओं का पता लगाना कठिन हो सकता है। इन मामलों में, निद्रा को परिभाषित करने के लिए आचरण विशेषताओं का उपयोग किया जा सकता है; मसलन, कम से कम हिलना-डुलना, प्रजातियों की विशिष्ट मुद्राएं और बाहरी उत्तेजना से प्रतिक्रियाशीलता का काम होना. शीतनिद्रा या कोमा के विपरीत, नींद या निद्रा तेजी से उत्क्रमणीय होता है और नींद की कमी होने के बाद प्रतिक्रिया स्वरूप लंबी और गहरी नींद आती है। शाकाहारी पशु, जिन्हें अपना आहार इकट्ठा करने या खाने के लिए लंबे समय तक चलने की जरूरत होती है, आमतौर पर प्रतिदिन कम अवधि की नींद लेते हैं, बनिस्पत मांसाहारी पशुओं के, जो कई दिनों तक बैठे-बिठाये मांस की आपूर्ति हो जाने पर अच्छा आहार ग्रहण कर सकते हैं।
घोड़े और इसकी ही तरह खुरवाले अन्य शाकाहारी पशु खड़े-खड़े सो सकते हैं, लेकिन आरईएम (REM) निद्रा के लिए (मांसपेशियों में कमजोरी के कारण) अनिवार्य रूप से जरूरी है कि थोडे समय के लिए लेट जाए. उदाहरण के लिए, जिराफ को केवल REM नींद के लिए एक बार में कुछ मिनटों के लिए लेट की जरूरत होती है। चमगादड़ उल्टा लटक कर सोता है। कुछ जलचर स्तनपायी और कुछ पक्षी आधे मस्तिष्क की नींद सो सकते हैं, जबकि उनका आधा मस्तिष्क जगा रहता है, तथाकथित रूप से इसे एक ओर का प्रमस्तिष्कीय गोलार्थ की धीमी गति की निद्रा (unihemispheric slow-wave sleep) कहते है। पक्षियों और स्तनपायियों में गैर REM और REM नींद का चक्र होता है (जैसा कि ऊपर मानव के लिए वर्णित है), हालांकि पक्षियों का चक्र बहुत छोटा होता है और उनके मांसपेशी का टोन (शिथिल हो जाना) एक हद तक खराब नहीं होता, जैसा कि स्तनधारियों का होता है।
बहुत सारे स्तनपायी छोटी उम्र में प्रति 24 घंटे की अवधि में लंबे-लंबे अनुपात के लिए सोते हैं। हालांकि, किलर व्हेल कुछ डॉल्फिन अपने जीवन के पहले महीने के दौरान नहीं सोती हैं। इन अंतरों की व्याख्या इस तरह से की जा सकती है कि थलचर स्तनपायियों के नवजात जब सोते हैं तब वे अपने माता-पिताओं द्वारा संरक्षित होते हैं, जबकि समुद्रीय जीवों के लिए नन्हीं सी उम्र में भी, अपने शिकारियों से लगातार सतर्क होना जरूरी है।