שינה

שינה היא מצב פיזיולוגי, הפיך ומחזורי, המאופיין בפעילות ותגובה לגירויים בעוצמה הנמוכה מעוצמת התגובה בזמן ערות. השינה לרוב מושפעת מפעילותו של האדם במהלך היום. מצב התודעה בזמן השינה שונה ממצב העירות, והמסתורין שאופף אותה ריתק את האנושות מקדם. השינה תופסת קרוב לשליש מחייו של אדם וחיונית לבריאות הגוף והנפש; עם זאת, הידע עליה נמוך יחסית ונושאים רבים נמצאים בלמידה ומחקר וטרם פוענחו. שינה קיימת בבעלי חיים רבים; ערך זה עוסק בתופעה האנושית.

מצבי שינה

השינה נחלקת למספר מצבים. ההבחנה הבולטת היא בין מצב של שנת REM‏ (Rapid Eye Movement) לבין יתר מצבי השינה. שינה היא תהליך מחזורי אשר מאורגן בצורה של סבבים, כך שכל סבב מורכב ממצבי השינה השונים אשר באים בסדר קבוע זה אחר זה.
השינה עוזרת ללחץ הדם, ומורידה אותו למצב תקין. הסיבה לכך היא, שהחומרים שמופרשים בגוף בזמן שינה, גורמים לעירנות בכך שהם מאיצים את קצב פעימות הלב, וכך לחץ הדם יורד בזמן שינה.
את מצבי השינה נהוג לאפיין בעיקר בעזרת הדפוסים שנמדדים בזמן השינה על ידי מכשיר אלקטרואנצפלוגרם (אא"ג). דפוסים אלה, המכונים "גלי מוח", משקפים מאפיינים כללים של הפעילות החשמלית של רשתות תאי העצב במוח.

שלבים שאינם שנת REM

מצב השינה הראשון הוא מצב של מעבר מעוררות לשינה, במהלכו יש אובדן חלקי של המודעות לסביבה. במהלך שלב זה נצפות לעיתים תופעות של קפיצת הירדמות ואף חוויות דמויות חלום המכונות הזיות היפנגוגיות.
בדפוס גלי מוח באא"ג, מצב זה מתאפיין במעבר הדרגתי מגלי אלפא שנפוצים בזמן היפנוזה, מדיטציה או כשהאדם רגוע מאוד (בעלי תדירות של 8–13 הרץ) לגלי תטא (שתדירותם 4–7 הרץ).
במצב השינה השני המודעות לסביבה החיצונית נעלמת ופעילות השרירים יורדת. זוהי עדיין שינה קלה, ממנה קל יחסית להתעורר. פעמים רבות, אנשים המתעוררים מהמצב הראשון או השני של השינה כלל אינם מודעים לכך שהם נרדמו.
גלי המוח בשלב זה מאופיינים על ידי הופעת דפוסים המכונים מכלולי K וכישורי שינה.
השלב הבא מכונה שנת גלים איטיים (Slow-wave sleep). זהו המצב של השינה העמוקה ביותר, והרגישות הנמוכה ביותר לגירויים חיצוניים.
כפי ששמו מרמז, בשלב זה נצפים באא"ג גלי מוח איטיים מאוד, גלי דלתא, שתדירותם 0–4 הרץ והם בעלי משרעת גבוהה. בהתאם לעלייה ההדרגתית בשיעור גלי הדלתא, לעיתים מחלקים את שנת הגלים האיטיים לשני שלבים שונים (שלבים 3 ו-4).

שנת REM

שנת REM, המוכרת בתור שנת חלום, היא שלב בשינה שהתגלה בשנת 1953 על ידי יוג'ין אסרינסקי ונתניאל קלייטמן מאוניברסיטת שיקגו. בשלב זה, הפעילות המטבולית וקצב פעימות הלב עולים בחדות, ובולטים ריצודי העין המהירים, שעל שמם הוא נקרא (באנגלית REM - Rapid Eye Movements, ובעברית תנועת עיניים מהירה - REM, או ריצודי עיניים מהירים - רע"מ). 
כאשר מעירים אדם משלב זה בשינה, הוא כמעט תמיד ידווח על חלום בו היה שקוע (שיעור ההיזכרות יורד ככל שעובר זמן ממושך יותר מסיום תנועות העיניים ועד ליקיצה). חלומות REM הם על פי רוב חזותיים ועשירים בהתרחשויות ובדימויים.
במקביל, במהלך שנת REM משותקים שרירי השלד מהצוואר ומטה. שיתוק זה מונע מן האדם, שחולם בשלב זה חלומות פעילים, "לבצע" את מה שהוא חולם.
בשנת REM ישנה ירידה משמעותית ברגישות לגירויים שונים (רעש, טמפרטורה וכדומה), אך גירויים בעלי משמעות (למשל השמעת שמו של האדם הישן) עשויים לגרום להתעוררות באופן מיידי.
דפוס הפעילות באא"ג בזמן שנת REM דומה מאוד לדפוס בזמן ערנות. בנוסף, דימות מוחי מראה כי במהלך שנת REM ישנה הפעלה של קליפת המוח באזורים האחראים על קלט חושי, פעילות מוטורית ושפה.
באדם בוגר שנת ה-REM היא כחמישית מזמן השינה הכולל, אך שיעור זה משתנה עם הגיל. אצל תינוקות וילדים נמשך ה-REM זמן רב יותר, אם כי מאפייניו שונים ממאפייני שנת ה-REM המבוגרת. ילדים בגיל הגן ממעטים לדווח על חלומות.

תפקוד המוח והמערכת האנדוקרינית בשינה

המוח ממשיך לעבד גירויים מהסביבה. השינה קשורה בתפקודם של שלושה מוליכים עצביים: סרוטונין, נוראפינפרין והיסטמין. רמתם פוחתת עם ההירדמות ועולה עם ההתעוררות. ההיסטמין אחראי על הרדמה ועוררות הגוף ואילו הפחתת הפעילות של סרוטונין ונוראפינפרין גורמת את שנת REM. הפרשת יתר של היסטמין גורמת לנדודי שינה, ואילו אנשים שנוטלים תרופות נוגדות אלרגיה אנטי-היסטמיניות נוטים לנמנום. 
בנוסף, הגוף מפריש הורמון הקרוי קורטיזול בצורה מחזורית במהלך היממה. עם ההתעוררות בבוקר הפרשת הקורטיזול בדם עולה, ואילו בשעות הערב, לקראת השינה ובתחילתה הפרשת הקורטיזול בדם יורדת. רמת הקורטיזול עולה גם במקרים אחרים שבהם יש צורך באספקה מוגברת של מקורות אנרגיה לתאי הגוף, כמו במצבי דחק. 
הורמון מרכזי נוסף הגורם להרדמות הוא המלטונין, הורמון טבעי המופרש על ידי בלוטת האצטרובל הממוקמת במרכז המוח. במשך היום, בלוטת האיצטרובל איננה פעילה, אך כאשר החשיכה יורדת, השעון הביולוגי הנמצא בהיפותלמוס מפעיל אותה, והיא מתחילה לייצר ולהפריש לדם מלטונין. שעת השיא של הפרשת המלטונין היא תשע בערב. בשעה זו רמת המלטונין בדם עולה, ואנו מרגישים פחות ערניים ויותר עייפים. רמות המלטונין נשארות גבוהות במשך כ-12 שעות, עד לירידה משמעותית ברמתו בדם בתשע בבוקר. גירוי של אור מפחית באופן ישיר את הפרשתו. ילדים מפרישים יותר מלטונין ממבוגרים. עם הגיל, הפרשתו פוחתת.

משך השינה

משך שעות השינה המיטבי שונה מאדם לאדם. מרבית המחקרים ממליצים על משך שינה של 7 עד 8 שעות לאדם בוגר ]. איגוד השינה הלאומי בארצות הברית (NSF) ממליץ לבוגרים על משך שינה ממוצע של בין 7 ל-9 שעות. לנשים בהיריון מומלץ לישון יותר מ-8 שעות בלילה.
ילדים ובני נוער זקוקים ליותר שעות שינה מאדם בוגר. 
למעשה, השינה היא הפעילות העיקרית של המוח בתחילת החיים. 
תינוקות עד גיל שנה ישנים כ-14 שעות בממוצע ליום, בגיל 4 משך השינה הממוצע הוא כ-12 שעות, ובגיל ההתבגרות מדובר כבר בערך ב-8 שעות.
בלחץ החיים המודרניים והתאורה המלאכותית, שיעור השינה הממוצע הוא פחות מהמומלץ, ונמצא קשר בין תוחלת חיים נמוכה יותר לבין מיעוט בשינה (במיוחד פחות מ-6 שעות שינה לבוגר), עלייה בסיכון למחלות לב וכן בעיות בזיכרון, לחץ, דיכאון, סיכון מוגבר לתאונות ועוד]. עם זאת, נמצא כי שינה ארוכה במיוחד אינה מועילה לאריכות ימים ואף עשויה להזיק].
כושר גופני אינו גורם להארכת משך השינה, אך מחמם את הגוף ולפיכך מביא להתארכות תקופת השינה העמוקה, שתורמת לצינונו. פעילות ספורטיבית שנעשתה במשך היום מקלה על הירדמות מהירה בלילה.
נמצא כי עם עליית הגיל, השינה הולכת ומתקצרת ומלווה בפרקי ערות רבים בקרב האדם ויתר היונקים, כחלק מהתהליך הטבעי של ההזדקנות. בעיה זו חמורה במיוחד בקרב הלוקים במחלת אלצהיימר.

כדורי שינה

כדורי שינה אינם פתרון להפרעות שינה בעיקר בגלל פגיעה בשלבי השינה החיוניים, שינה המושרה על ידי כדורי שינה היא שטחית וחלק שנת ה-REM בה קצר מדי. כמו כן הגוף מפתח סבילות לכדורי שינה במהירות רבה. סבילות זו מובילה ללקיחת מינוני יתר מהגלולות, דבר שסכנתו מרובה. מלבד זאת, תרופות רבות גורמות לישנוניות במהלך היום, שינויים במצב הרוח ובעיות ריכוז. עם זאת, בשנים האחרונות פותחו כדורי שינה מדור חדש, המאפשרים כניסה לשלבי השינה החיוניים ואינם גורמים להתמכרות או לתופעות לוואי. השימוש בכדורים אלו מחייב מרשם רופא.

שינה אצל בעלי חיים


את מצבי השינה הנוירולוגיים קשה לזהות אצל בעלי חיים מסוימים. במקרים אלו ניתן להגדיר את השינה באמצעות מאפיינים התנהגותיים כמו תנועה מינימלית, תנוחות אופייניות, ותגובה מופחתת לגירוי חיצוני. בעלי חיים צמחוניים הנזקקים לתקופת ערות ארוכה כדי לאסוף ולצרוך את התזונה שלהם, בדרך כלל עשויים לישון פחות, מאשר טורפים בגודל דומה שמבזבזים פחות זמן על אכילה. סוסים ואוכלי עשב אחרים ישנים בדרך כלל בעמידה, אבל לרוב ישכבו לפרקי זמן קצרים במהלך שנת REM. בתלמוד מובא על שינת הסוס הקצרה שהיא "שיתין נשמין" (שישים נשימות). ג'ירף, למשל, צריך לנוח בשנת REM במשך כמה דקות בכל מחזור שינה. עטלפים מסוגלים לישון בזמן שהם תלויים במהופך. כמה יונקים ימיים וכמה ציפורים יכולים לישון כאשר חצי אחד של המוח ישן בעוד החצי השני ער.