สภาวะตื่นตัว

ใน สรีรวิทยาและจิตวิทยา  สภาวะตื่นตัว  หรือ  ความตื่นตัว  (อังกฤษ: arousal) เป็นสภาวะของการตื่นตัวหรือการตอบสนองต่อตัวกระตุ้น  จะมีความตื่นตัวได้ก็ต่อเมื่อมีการทำงานในระบบ  reticular activating system (ตัวย่อ  RAS)ในก้านสมอง  ในระบบระบบประสาทอิสระ  (autonomic nervous system)  และในระบบต่อมไร้ท่อ  ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มระดับการเต้นของหัวใจและความดันเลือด  และสภาวะความตื่นตัวทางความรู้สึก  ทางการเคลื่อนไหว  และทางความพร้อมเพรียงในการตอบสนองต่อตัวกระตุ้น
มีระบบประสาทหลายระบบที่เกี่ยวข้องกัน  ที่เรียกรวมๆ กันว่า  ระบบความตื่นตัวนี้  ระบบสำคัญ 4 ระบบในก้านสมอง  ซึ่งมีการเชื่อมต่อกับเปลือกสมองทั้งหมด มีหน้าที่การงานเกี่ยวกับสารสื่อประสาทรวมทั้งอะเซทิลโคลิน  (acetylcholine) นอเรพิเนฟรีน (norepinephrine) โดพามีน (dopamine) และเซโรโทนิน (serotonin)  เมื่อระบบสำคัญเหล่านี้ทำงานอยู่  เขตประสาทส่วนต่างๆ ที่รับสารสื่อประสาทเหล่านั้น  ก็จะเริ่มมีความไวและมีการตอบสนองต่อสัญญาณที่เข้ามาในเขตประสาท

ความสำคัญ

ความตื่นตัวมีความสำคัญในการควบคุมการรับรู้  ความใส่ใจ  และการประมวลข้อมูล  มีความสำคัญมากในการกระตุ้นพฤติกรรมบางอย่าง  เช่นการเคลื่อนไหว  การแสวงหาอาหาร  การตอบสนองแบบสู้หรือหนี  และกิจกรรมทางเพศ
ความตื่นตัวมีความสำคัญอย่างมากในอารมณ์ด้วย  จึงเป็นแนวความคิดที่ได้ถูกนำไปเป็นส่วนของทฤษฎีที่มีอิทธิพลต่างๆ เช่น  ทฤษฎีอารมณ์ของเจมส์-ลานจ์  (James-Lange theory of emotion)  ส่วนตามทฤษฎีของฮันส์ ไอเซงค์  ความแตกต่างในระดับความตื่นตัวขั้นพื้นฐานเป็นเหตุให้บุคคลต่างๆ มีบุคคลิกเป็นผู้ใส่ใจภายนอก  (extrovert)  และผู้ใส่ใจภายใน  (introvert)  แต่งานวิจัยภายหลังเสนออีกอย่างหนึ่งว่า  มีความเป็นไปได้มากกว่า  ที่ผู้ใส่ใจภายนอกและผู้ใส่ใจภายในมีระดับการปลุกความตื่นตัวได้ที่ไม่เท่ากัน  คือระดับความตื่นตัวพื้นฐานของทั้งสองพวกเท่ากัน  แต่มีการตอบสนองต่อตัวกระตุ้นที่ไม่เหมือนกัน
กฎของเยอร์คส-ด็อดสัน  (Yerkes-Dodson Law)  กำหนดว่า  มีความสัมพันธ์ระหว่างความตื่นตัวและสมรรถภาพในการทำงาน  คือโดยสำคัญแล้ว  อ้างว่า  มีระดับความตื่นตัวที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงาน  และระดับที่มากหรือน้อยเกินไปสามารถมีผลลบต่อสมรรถภาพการทำงาน  เป็นความสัมพันธ์ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยสมมุติฐานการใช้ข้อมูลของอีสเตอร์บรุก  (Easterbrook Cue-Utilisation hypothesis)  อีสเตอร์บรุกแสดงว่า  ความเพิ่มขึ้นของการตื่นตัว  กลับลดจำนวนข้อมูลจากการรับรู้ ที่สามารถจะนำไปใช้ได้
ในจิตวิทยาบวก (positive psychology) ความตื่นตัวถูกนิยามว่าเป็นการตอบสนองต่อเรื่องท้าทายที่ยากลำบาก  สำหรับบุคคลหรือสัตว์ที่มีทักษะพอประมาณ

การใส่ใจสิ่งภายนอก และการใส่ใจสภาวะจิตภายใน

ทฤษฎีความตื่นตัวของฮันส์ ไอเซงค์พรรณนาถึงวงจรธรรมชาติของสภาวะความตื่นตัวในสมองของผู้ใส่ใจภายใน  เปรียบเทียบกับผู้ใส่ใจภายนอก  และกำหนดว่า  สมองของผู้ใส่ใจภายนอกถูกกระตุ้นน้อยกว่าโดยธรรมชาติ  ดังนั้น  ผู้มีบุคคลิกอย่างนี้จึงมีความโน้มเอียงไปในการแสวงหาสถานการณ์  และเข้าไปมีส่วนร่วมในพฤติกรรม  ที่จะกระตุ้นความตื่นตัว 
ดังนั้น  ผู้ใส่ใจภายในเป็นผู้มีการกระตุ้นเกินส่วนโดยธรรมชาติ  และเพราะเหตุนั้น  จึงหลีกเลี่ยงการกระตุ้นความตื่นตัวที่รุนแรง เปรียบเทียบกับผู้ใส่ใจภายนอกผู้มีการกระตุ้นน้อยไปโดยธรรมชาติ  และเพราะเหตุนั้น  จึงเข้าไปเกี่ยวข้องกับสถานการณ์ที่ปลุกความตื่นตัว  แคมป์เบลล์และฮอลีย์  (ค.ศ. 1982) ศึกษาความแตกต่างระหว่างการตอบสนองของผู้ใส่ใจภายในและผู้ใส่ใจภายนอก  ในเขตที่ทำงานในห้องสมุด  งานวิจัยนั้นพบว่า  ผู้ใส่ใจภายในมักเลือกเขตที่สงบที่มีเสียงและมีคนน้อยหรือไม่มี  ผู้ใส่ใจภายนอกมักเลือกเขตที่มีกิจกรรมกำลังเป็นไปอยู่  ที่มีเสียงและมีคนมากกว่า 
งานวิจัยของดาอูสซิสส์และแม็คเคลวี  (ค.ศ. 1986) แสดงว่าผู้ใส่ใจภายใน  ทำงานที่เกี่ยวข้องกับความจำแย่กว่าเมื่อมีเพลงเปิดเทียบกับที่ไม่มี  ส่วนผู้ใส่ใจภายนอกได้รับอิทธิพลน้อยกว่าจากการเปิดเพลง  และโดยคล้ายๆ กัน  เบลอเจวิค สเล็ปเซวิค  และโจคอฟล์เจวิค  (ค.ศ. 2001) พบว่า  ผู้ใส่ใจภายในมีปัญหาเกี่ยวกับสมาธิและความเหนื่อยหล้ามากกว่าในการประมวลผลทางใจ  เมื่อทำงานในที่มีเสียงหรือมีสิ่งรบกวนอย่างอื่น  ระดับของตัวกระตุ้นต่างๆ ที่มีอยู่รอบๆ มีอิทธิพลอย่างยิ่งต่อสมรรถภาพการทำงานและต่อพฤติกรรม  โดยผู้ใส่ใจภายในจะรับอิทธิพลมากกว่าเพราะถูกกระตุ้นมากกว่าโดยธรรมชาติ  และผู้ใส่ใจภายนอกจะรับอิทธิพลน้อยกว่าเพราะถูกกระตุ้นน้อยกว่าโดยธรรมชาติ

เสถียรภาพของอารมณ์และการใส่ใจภายในภายนอก

Neuroticism หรือ อเสถียรภาพทางอารมณ์  และการใส่ใจภายนอก เป็นองค์สองอย่างในลักษณะของบุคคลิกภาพใหญ่ห้าอย่าง  องค์ประกอบสองอย่างของบุคคลิกภาพนี้กำหนดพฤติกรรมและการตอบสนองของบุคคล  ต่อสิ่งกระตุ้นภายนอกในสิ่งแวดล้อม  ทั้งที่มีความสำคัญและไม่มีความสำคัญ  
ผู้มีอเสถียรภาพทางอารมณ์ย่อมประสบการปลุกความตื่นตัวแบบตึงเครียด  มีลักษณะคือความตึงเครียดและความกังวลใจ  ส่วนผู้ใส่ใจภายนอกย่อมประสบการปลุกความตื่นตัวที่ให้พลัง  มีลักษณะคือความกระฉับกระเฉงและมีพลัง 
ส่วนเกรย์  (ค.ศ. 1981) ยืนยันว่า  ผู้ใส่ใจภายนอกมีความใส่ใจต่อผลดีมากกว่าผลเสีย  เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ใส่ใจภายใน  ความหวังในผลดีเป็นการเพิ่มพลังให้  ดังนั้น  ผู้ใส่ใจภายนอกปกติมีความตื่นตัวที่มีพลังสูงกว่า  เพราะเหตุที่มีความใส่ใจผลบวกที่มากกว่า

ความตื่นตัวและความจำ

ความตื่นตัวมีส่วนเกี่ยวข้องในการตรวจจับ  การรักษาไว้  และการค้นคืนข้อมูลที่อยู่ในระบบความทรงจำ  ข้อมูลที่ประกอบด้วยอารมณ์ที่ปลุกความตื่นตัว  ย่อมนำไปสู่การเข้ารหัสข้อมูลความจำที่ดีกว่า  และดังนั้น  จึงมีอิทธิพลต่อการรักษาข้อมูลไว้และการค้นคืนข้อมูลจากระบบความจำนั้นได้ดีกว่า  ความตื่นตัวในระบบความจำมีส่วนคล้ายกับการใส่ใจแบบเลือก  (selective attention) ในขั้นการเข้ารหัส  เพราะว่า  มนุษย์มักจะเข้ารหัสข้อมูลที่ทำให้ตื่นตัว  มากกว่าข้อมูลที่ประกอบกับอารมณ์เฉยๆ    การเลือกสรรตัวกระตุ้นที่ปลุกความตื่นตัวในการเข้ารหัส  ก่อให้เกิดความทรงจำระยะยาวที่ดีกว่าการเข้ารหัสตัวกระตุ้นที่ทำให้เกิดอารมณ์เฉยๆ    กล่าวโดยอีกนัยหนึ่งก็คือ กระบวนการรักษาและการสั่งสมข้อมูลความทรงจำ   มีความเข้มแข็งขึ้นเมื่อประกอบกับข้อมูลหรือเหตุการณ์ที่ปลุกความตื่นตัว  แม้การค้นคืนข้อมูลหรือการจำได้ก็ชัดเจนและแม่นยำกว่าด้วย
ถึงแม้ว่าความตื่นตัวจะช่วยกระบวนการทรงจำในกรณีโดยมาก  แต่ก็ยังมีรายละเอียดปลีกย่อยที่ต้องระวัง  ในการเรียนรู้  ความตื่นตัวสัมพันธ์กับการระลึกได้และการค้นคืนข้อมูลในระยะยาวดีกว่าในระยะสั้น  ยกตัวอย่างเช่น  งานวิจัยหนึ่งพบว่า  สำหรับคำที่ก่อให้เกิดความตื่นตัว  มนุษย์สามารถจำคำนั้นได้ถ้าระลึกถึงอาทิตย์หนึ่งหลังจากเรียนคำนั้น  ดีกว่าถ้าระลึกถึงสองนาทีหลังจากเรียน       ส่วนอีกงานวิจัยหนึ่งพบว่า  ความตื่นตัวมีอิทธิพลที่ต่างกันต่อความทรงจำในบุคคลต่างๆ กัน  ฮันส์ ไอเซงค์ พบความสัมพันธ์ระหว่างความทรงจำและความตื่นตัวที่ต่างกัน  ของผู้ใส่ใจภายในและผู้ใส่ใจภายนอก ความตื่นตัวที่สูงกว่าเพิ่มจำนวนคำที่จำได้ในผู้ใส่ใจภายนอก  และลดจำนวนคำที่จำได้ในผู้ใส่ใจภายใน

ความตื่นตัวและความชอบใจ

เมื่อประสบกับตัวกระตุ้น  ความตื่นตัวในบุคคลหนึ่งอาจจะบ่งบอกถึงความชอบใจในบุคคลนั้น  งานวิจัยหนึ่งพบว่า  บุคคลมักจะชอบใจตัวกระตุ้นที่คุ้นเคยมากกว่าที่ไม่คุ้นเคย  ผลงานนี้บอกเป็นนัยว่า การประสบกับตัวกระตุ้นที่ไม่คุ้นเคยมีความสัมพันธ์กับพฤติกรรมการหลีกเลี่ยง  คือ  ตัวกระตุ้นที่ไม่คุ้นเคยอาจจะนำไปสู่ความตื่นตัวที่สูงขึ้นและพฤติกรรมหลีกเลี่ยงในระดับที่สูงขึ้น 
มีงานวิจัยที่แสดงผลตรงกันข้ามว่า  ความตื่นตัวที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มพฤติกรรมการเผชิญหน้าเช่นกัน  มนุษย์ทำการตัดสินใจที่เป็นไปตามสภาวะอารมณ์  คือจะเลือกทางที่นำไปสู่อารมณ์ที่ชอบใจกว่า   
เมื่อบุคคลมีความตื่นตัว  บุคคลนั้นอาจจะพิจารณาว่า  มีเหตุการณ์ต่างๆ ในวงกว้างกว่าที่น่าสนใจ  และพิจารณาการตัดสินใจว่าชัดเจนกว่า  ซึ่งมีอิทธิพลโดยเฉพาะในสภาวะขัดแยังกันของการเผชิญหน้าและการหลีกเลี่ยง  (approach-avoidance conflict)  สภาวะที่ตื่นตัวอาจจะทำให้บุคคลนั้นพิจารณาการตัดสินใจอย่างหนึ่งในทางบวกมากกว่าสภาวะที่ตื่นตัวน้อยกว่า
ทฤษฎีพลิกกลับ (reversal theory) อธิบายความชอบใจในความตื่นตัวระดับสูงและระดับต่ำในสถานการณ์ต่างๆ กัน  ความตื่นตัวระดับสูงและระดับต่ำอาจจะก่อให้เกิดความพอใจหรือไม่พอใจก็ได้  ขึ้นอยู่กับอารมณ์และเป้าหมายของบุคคลนั้นในเวลานั้นๆ

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความตื่นตัว

ความตื่นตัวมีความสัมพันธ์กับทั้งความวิตกกังวลและความซึมเศร้า 
ความซึมเศร้าอาจจะมีอิทธิพลต่อระดับความตื่นตัวของบุคคลหนึ่งๆ  โดยเข้าไปรบกวนการทำงานของสมองซีกขวา  งานวิจัยแสดงว่า  ความตื่นตัวของลานสายตาด้านซ้ายในหญิงปรากฏว่ามีความช้าลง  (คือตอบสนองต่อตัวกระตุ้นได้ช้าลง)  เนื่องจากความซึมเศร้า  ซึ่งแสดงถึงอิทธิพลของสมองซีกขวา 
ความตื่นตัวและความวิตกกังวลมีความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันจากความสัมพันธ์ของการตื่นตัวและความซึมเศร้า  ผู้ที่เป็นโรควิตกกังวลมักจะมีความรู้สึกตื่นตัวที่ผิดปกติและเกินกว่าเป็นจริง  เมื่อมีภาวะเช่นนั้น  ความรู้สึกตื่นตัวที่บิดเบียนไปก็จะก่อให้เกิดความกลัว  และความรู้สึกเกี่ยวกับตนเองที่บิดเบียนไป  ยกตัวอย่างเช่น  บุคคลนั้นอาจจะเชื่อว่าเขาจะป่วยเพราะตื่นเต้นมากในการทำข้อสอบ  การกลัวความปลุกเร้าของความตื่นเต้นและความรู้สึกที่มีต่อความปลุกเร้านั้น  ก็จะเพิ่มระดับความวิตกกังวลของบุคคลนั้น

ความตื่นตัวของพฤติกรรมที่เพิ่มขึ้นแบบผิดปกติ

ความตื่นตัวของพฤติกรรมที่เพิ่มขึ้นแบบผิดปกติเป็นสภาวะที่มีเหตุมาจากการเลิกสุราหรือบาบิทเชอริท  โรคสมองอักเสบเฉียบพลัน  การบาดเจ็บในสมองถึงภาวะโคม่า  การชักแบบเฉพาะที่ในโรคลมชัก  ความผิดปกติของเมแทบอลิซึมที่เกิดจากความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์  โรคอัลไซเมอร์  โรคพิษสุนัขบ้า  รอยโรคในสมองของโรคหลอดเลือดสมองและโรคมัลติเพิล สเกลอโรซิส
โดยกายวิภาค  นี่เป็นความผิดปกติของระบบลิมบิก  ไฮโปทาลามัส  สมองกลีบขมับ  อะมิกดะลา  และ  สมองกลีบหน้า  ไม่พึงสับสนความตื่นตัวที่ผิดปกติกับสภาวะฟุ้งซ่าน  (mania)