Nukkuminen

Nukkuminen tai uni on heikentyneen tietoisuuden tila, jossa liikkuminen ja reaktiot ulkomaailmaan ovat rajoittuneita ja aistiärsykkeet suurimmaksi osaksi suljettu pois tietoisuudesta. Unessa on kevyempiä ja syvempiä vaiheita, ja joinakin hetkinä nukkuja näkee unia.

Aivot pysyvät unen aikana aktiivisina ja suorittavat erilaisia tärkeitä tehtäviä, kuten lajittelevat, prosessoivat ja taltioivat informaatiota. Aivot myös puhdistuvat kuona-aineista ja keho palautuu. Aikuinen ihminen tarvitsee unta yleensä 7–9 tuntia vuorokaudessa, lapset sitäkin enemmän. Tarvittava unen määrä on kuitenkin yksilöllistä. Valvominen ja unihäiriöt voivat aiheuttaa väsymystä ja vakaviakin terveysongelmia.

Tarkoitus
Nukkuminen on elintärkeä osa ihmisen luontaista vuorokausirymiä, eikä ihminen elä kovinkaan kauan ilman unta. Riittävä ja hyvä uni parantaa niin ruumiillista kuin henkistäkin suorituskykyä, suojaa sairauksilta ja edistää yleistä hyvinvointia. Univaje aiheuttaa sairastumisia ja ennenaikaista vanhenemista sekä yleisen suorituskyvyn heikkenemistä. 

Unen aikana aivot muun muassa puhdistuvat aineenvaihdunnan tuottamista kuona-aineista. Nukkuessa aivot myös painavat valveilla koettuja tärkeitä asioita mieleen ja unohtavat tarpeettomia. Tämä tapahtuu synapsien karsiutumisen avulla. Pitkäkestoisen muistijäljen rakentuminen tapahtuu todennäköisesti siten, että valikoiduissa synapseissa tapahtuva proteiinisynteesi muuntaa hermoston rakenteita. 

Myös ruumis palautuu nukkuessaan, sillä elimistö lisää sellaisten hormonien tuotantoa, jotka kiihottavat elintärkeitä aineenvaihduntatapahtumia ja vahvistavat muun muassa immuunijärjestelmää.

On olemassa viitteitä siitä, että pitkillä yöunilla on aivojen toimintaa suojaavia vaikutuksia. Toiminnanohjauksesta vastaavat hermoverkot taas toimivat huonommin huonosta unenlaadusta kärsivillä. Riittämätön unen määrä häiritsee myös tunne-elämää. Kokeellisessa univajetutkimuksessa on havaittu, että univajeesta kärsivien nuorten aikuisten aivotoiminta muistuttaa yli 60-vuotiaiden aivotoimintaa. Syvän unen vaihe täyttää aivojen energiavarastot ja aikaansaa virkistymisen ja elpymisen tunteen.

Vaiheet

Väsyminen ja nukahtaminen
Ihmisaivojen vuorokausirytmi riippuu kahden molekyylin pitoisuuksien vaihtelusta. Aamulla aivoissa alkaa syntyä vireysmolekyyli oreksiinia, joka aktivoi hermosoluja ja pitää aivot hereillä. Päivän aikana aivoissa muodostuu adenosiinia, joka väsyttää aivoja. Iltapäivällä vireysmolekyyli oreksiinin tuotanto alkaa hiipua. Myöhään illalla adenosiinipitoisuus aivoissa on niin suuri, että ihminen nukahtaa. Aivojen käpyrauhanen alkaa pimeän tullen tuottaa yöhormoni melatoniinia, joka edistää unta.

Ihmisellä avautuu vuorokauden aikana niin sanottuja "uni-ikkunoita", jolloin nukahtaminen on helppoa. Kun uni-ikkuna ei ole auki, nukahtaminen on vaikeaa väsyneenäkin. Uni-ikkuna avautuu tiettyyn aikaan illalla sekä iltapäivällä yleensä lounaan jälkeen.

Unisykli, NREM- ja REM-uni

Uni jaetaan kahteen päätyyppiin: vilkeuneen eli REM-uneen ja perusuneen eli NREM-uneen. Vilkeuni jaetaan edelleen tooniseen ja faasiseen vaiheeseen, ja perusuni jaetaan kolmeen syvyysasteeseen, NREM-1, NREM-2 ja NREM-3. Uni etenee kaikilla terveillä aikuisilla kaavamaisesti, ja univaiheet toistuvat yöunen aikana tietyssä järjestyksessä.

Unen ensimmäinen vaihe NREM-1 on lyhytkestoinen valvetilan ja unen rajatila, jossa voidaan kokea hallusinaatioita. Sitä seuraava NREM-2-vaihe on ensimmäistä vaihetta syvempi. Kolmas vaihe, NREM-3, on syvän unen vaihe, joka kestää noin puoli tuntia, ja sen aikana on hyvin vaikea herätä. Nukkuja siirtyy yön aikana monta kertaa yhdestä NREM-vaiheesta toiseen ja takaisin.

Syvenevien NREM-univaiheiden kautta siirrytään 90 minuutin kuluttua nukahtamisesta REM-uneen, josta palataan pian takaisin kevyeen perusuneen. Toisen unisyklin päättävä REM-uni kestää hiukan pitempään kuin edellisellä kerralla. Unisykli toistuu yön aikana tavallisesti neljästä kuuteen kertaan, riippuen yöunen pituudesta. Ihminen heräilee REM-unen aikana niin, että hän on yön aikana valveilla normaalisti yhteensä 10–20 minuuttia.

REM-unen aikana aivojen toiminta muistuttaa ensimmäisen vaiheen kevyttä torkkumista, mutta nukkujassa tapahtuu monenlaisia fyysisiä muutoksia, kuten hengityksen ja sydämen sykkeen kiihtymistä sekä nopeita silmänliikkeitä. REM-uni vie enemmän energiaa kuin syvä uni.

Unen syvyys aivoissa on paikallista ja riippuu aivojen alueiden ja yksittäisten aivosolujen unentarpeesta: mitä enemmän jotain aivojen aluetta on käytetty, sitä syvempään uneen se vaipuu palautuakseen.

Aivojen sähkötoiminta unen vaiheissa
Unen eri vaiheiden aikana aivoissa esiintyy eritaajuuksisia aaltoja. Valveilla esiintyy alfa-aaltoja, joiden taajuus on 8–12 hertsiä (Hz). Kevyessä unessa esiintyy theeta-aaltoja (4–7 Hz), seuraavassa vaiheessa beeta-aaltoja (12–16 Hz), syvässä unessa delta-aaltoja (1–3 Hz) ja REM-unessa samanlaisia aaltoja kuin valvetilan ja kevyen unen aikana eli alfa- ja theeta-aaltoja.

Syvän NREM-unen hitaiden aivoaaltojen aikana aivosolut laukaisevat latauksensa samassa tahdissa. Jokainen NREM-unen hidas aalto kuljettaa informaatiopaketteja aivojen anatomisten keskusten välillä. Ne siirtävät muistopaketteja äskeisistä kokemuksista lähimuistin säilytystiloista kestomuistin varastosuojaan, missä muistot ovat paremmin turvassa. Nämä vakaat, hitaat ja yhteisessä rytmissä etenevät aallot lähettävät ja vastaanottavat sisältöjä aivoissa etäällä toisistaan sijaitsevien alueiden välillä paremmin kuin valvetilan kiihkeärytmisen aktiivisuuden aikana. Hitaiden aivoaaltojen lomassa ilmaantuu voimakkaita aivoaaltojen aktiivisuuden purskahduksia, jotka kestävät muutaman sekunnin ajan. Näillä niin sanotuilla unisukkuloilla on monia funktioita.

Unennäkö

Nukkuja näkee unia suurimman osan yöstä, mutta hän muistaa herätessään yleensä vain REM-vaiheen unet. REM-unien mieleenjäämistä tehostaa se, että niihin liittyy tavallisesti vahva tunnelataus, surrealistinen juoni ja hehkuvat värit.

Nukkumisen vaikutus aivoihin

Aivojen aktiivisuus
Aivojen valveillaolokeskukset sammuvat nukkumisen ajaksi GABA-välittäjäaineen vaikutuksesta. Ihmisen nukkuessa aivot pysyvät aktiivisina ja suorittavat erilaisia tärkeitä tehtäviä.

Muisti ja oppiminen
Uni edistää uusien asioiden oppimista sekä etukäteen että oppimisen jälkeen. Valvetilassa uudet asiat tallettuvat hippokampukseen tiedon väliaikaiseen varastoon. NREM-unessa aivot varastoivat ja vahvistavat uusia tosiasiahavaintoja ja taitoja. REM-unessa aivot kytkevät uudet ainekset toisiinsa ja kaikkiin aikaisempiin kokemuksiin. Veren virtaus lisääntyy silloin aivoissa, minkä ajatellaan liittyvän muistin järjestämiseen.

Unen aikana aivoissa tapahtuu sähköistä tiedonsiirtoa, jossa hippokampukseen tallentuneet tosiasioita koskevat muistijäljet siirtyvät aivokuorelle pitkäkestoiseen tallennustilaan. Näin varmistuu, että valveilla opitut asiat tallentuvat aivoihin pysyvästi eli konsolidoituvat, jolloin ne löytyvät pitkänkin ajan kuluttua. Siirto tapahtuu unisukkuloiden purskahduksissa 100–200 millisekunnin välein. Muistisisältö tallentuu pääasiassa alkuyön NREM-unen aikana kun hitaat aivoaallot ja unisukkulat siirtävät muistijälkipaketit hippokampuksesta aivokuorelle. Muistijälkien vakiinnuttamista voi tapahtua 20 minuutinkin päiväunessa, kunhan se sisältää riittävästi NREM-unta. Muistijälkien siirron jälkeen hippokampus vapautuu uuden tiedon säilytystä varten ja yksilön kyky omaksua uutta informaatiota elpyy. Muistikyky kohentuu yön aikana sitä paremmin, mitä enemmän unisukkuloita yksilö kokee.

Aivoissa tapahtuu unessa myös muistisisällön valintaprosessi, jossa aivoista poistuu sellaista informaatiota, jota ei ole tarpeen säilyttää.

Myös taitomuisti eli lihasmuisti toimii unen aikana ja tallentaa päivän aikana harjoitellut taidot aivoihin. Tätä motoristen taitojen oppimista tapahtuu etenkin NREM-unen 2. asteessa unen kahden viimeisen tunnin aikana, kun unisukkuloita esiintyy paljon.

REM-unen aikana aivot kokeilevat ja rakentavat yhteyksiä laajojen informaatiokertymien välille. Tämä tuottaa uusia mielleyhtymiä ja vaikuttaa ihmisen luovuuteen ja kykyyn ratkaista ongelmia.

Vaikutus immuunipuolustukseen

Immuunipuolustusta  hoitavien valkosolujen määrä verenkierrossa lisääntyy unen aikana

Glymfaattinen järjestelmä

Aivojen glymfaattisen järjestelmän toiminta tehostuu syvän unen aikana. Aivoihin kertyy aineenvaihdunnan seurauksena kuona-aineita, jotka on poistettava. Ihmisen aivot poistavat vuosittain oman painonsa verran proteiinijätepaakkuja, joiden kertyminen aivoihin voi aiheuttaa Alzheimerin tautia.

Vuonna 2014 julkaistussa hiirillä tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että toksisten aineenvaihduntatuotteiden, kuten muun muassa Alzheimerin tautiin liitetyn beeta-amyloidin, poistuminen aivoista kiihtyy unen aikana. Tutkimuksessa todettiin hiirten aivojen nestekierron tehostuvan ja soluvälitilan kasvavan unen aikana noin 60 prosenttia, minkä vuoksi beeta-amyloidin poistuminen oli kaksi kertaa nopeampaa kuin valvetilassa. Välitilan kasvaminen johtuu aivosolujen kutistumisesta. Selkäy­din­neste vir­taa tässä prosessissa selkäytimen ja aivoja ympäröivien kovakalvojen välillä ai­vojen glia-so­lujen sääte­lemänä ja astro­syytien avatessa aivo­ka­navien sulku­portit, jolloin pien­ten valti­moiden ympä­rille ker­tynyt nes­te pääsee vir­taamaan aivoai­neeseen.

Ihmisaivojen ympärillä on puolitoista desilitraa aivo-selkäydinnestettä, joka päätyy aivoihin valtimoiden vierustiloja pitkin ja tihkuu sieltä aivojen tukisoluina toimivien astrosyyttien läpi ja välistä aivokudokseen huuhtoen samalla amyloidimolekyylejä pois aivoista. Glymfaattinen pesujärjestelmä kytkeytyy aivosairauksiin, sillä aivoihin kertyy ylimääräisiä proteiineja tai peptidejä Alzheimerin, Parkinsonin, Lewyn kappaleen ja ALS-taudissa. Aivokuvista näkyy, että jo yhden yön valvominen lisää viidellä prosentilla beeta-amyloidin määrää aivojen muistialueilla. Uni koetaan sitä virkistävämmäksi, mitä tehokkaammin aivot puhdistuvat beeta-amyloidista. Tutkimuksissa onkin havaittu, että  univaikeudet 40- ja 50-vuotiaana ennakoivat beeta-amyloidilöytöjä myöhemmällä iällä. Univaikeudet 50- ja 60-vuotiaana ennakoivat tauproteiinin kertymistä aivoihin. Valveilla noradrenaliini paisuttaa niitä tukisoluja, joiden läpi aivo-selkäydinneste virtaa. Nukkuessa aivojen tukisolut kutistuvat, kun tarkkaavuutta edistävän nor­adrenaliinin määrä vähenee. Tämä johtaa tukisolujen välien suurentumiseen, jolloin puhdistava selkäydinneste pääsee virtaamaan vapaammin.

Unen laadulla on keskeinen merkitys aivojen terveydelle, sillä glymfaattinen järjestelmä toimii tehokkaimmin syvän eli hidasaaltoisen NREM-unen aikana REM-unen aikana veri syrjäyttää aivo-selkäydinnesteen, millä ajatellaan olevan  muistitiedon järjestelyä tehostavaa vaikutusta.

Endorfiinien tuotanto
Elimistö tuottaa nukkuessa kivun tunnetta vähentäviä ja hyvää oloa aikaansaavia endorfiineja. Suurin osa endorfiinituotannosta tapahtuu yöllä kello kahden ja neljän välillä.

Neurogeneesi
Jo unen lievä häiriintyminen heikentää aivosolujen uusmuodostusta eli neurogeneesiä.

Hermosolujen karsinta
Unen aikana aivoista karsiutuu tarpeettomia hermosolujen välisiä liitoksia eli synapseja ja uusia syntyy tilalle. Joistain tutkimuksista on saatu myös viitteitä siitä, että unen aikana saattaisi syntyä kokonaan uusia hermosoluja.

Myeliinituotanto
Unen aikana aivojen viejähaarakkeita suojaavat myeliinitupet uusiutuvat.

Päiväunien vaikutus
Paitsi yöunet, myös päiväunet edistävät aiemmin opittujen asioiden muistamista. Nokosten pituudella tai unen syvyydellä ei ole suurta merkitystä. Pitkät nokoset edistivät muistamista paremmin, mutta jopa kuuden minuutin nokoset riittävät merkittävästi tehostamaan muistia. Näyttää siltä, että unen alkuhetki käynnistää aivoissa muistijälkien vahvistumisen eikä prosessi häiriinny, vaikka uni keskeytyisi.

Vähintään tunnin pituisten päiväunien avulla voi päästä syvään uneen, jonka jälkeen suorituskyky on yhtä hyvä kuin aamulla. 90 minuutin nokosista voi herätä REM-univaiheen aikana kuten aamullakin.

Runsaasti päiväunia nukkuvien vanhusten aivoista löytyy vuonna 2018 julkaistun tutkimuksen mukaan tavanomaista enemmän amyloidiplakkia etenkin käyttäytymistä, muistia ja tunteita hallitsevista aivojen osista.

Unenmäärän vaikutus
Jokaisen ihmisen unen määrällä on tietty ihannetaso, joka useimmilla ihmisillä on noin kahdeksan tuntia. Ihannepituutta lyhemmät tai pidemmät unet voivat aiheuttaa terveysongelmia. Riittävän pitkä ja laadukas yönuni pitää ihmisen suhteellisen virkeänä aina nukkumamenoaikaan asti.

Univajeen vaikutus
Univajeella ja univelalla on monia haitallisia vaikutuksia elimistön toimintaan ja aineenvaihduntaan. Ne voivat aiheuttaa väsymisen ja torkahtelun lisäksi esimerkiksi lihomista sekä keskittymis- ja oppimisvaikeuksia. Kasvuhormonin tuotanto estyy, stressihormonien eritys lisääntyy, vastustuskyky heikkenee sekä sairastavuus ja onnettomuusalttius kasvaa. Lapsilla univaje lisää muun muassa ylivilkkautta ja haastavaa käytöstä. Ikääntyneillä hitaiden aivoaaltojen hallitseman unen väheneminen on yhteydessä muistin heikkenemiseen.

Väsymys on riski liikenteessä. Vuorokauden valvominen vastaa promillen humalatilaa. Suorituskyky heikkenee jo 4–5 tunnin yötyön jälkeen, 12 tunnin jälkeen tapaturmariski on kaksinkertainen ja 16 tunnin lopussa kolminkertainen normaaliin verrattuna. Lisäksi valvomisajan pidentyessä virheiden määrä kasvaa.

Valvomisen vaikutus
Jatkuva valvominen johtaa siihen, että aivojen energiaa tuottavat solut alkavat kuolla. Jatkuva valvominen johtaa yleensä fyysisiin ja psyykkisiin kärsimyksiin ja lopulta kuolemaan. Kun laboratoriorotat pakotetaan pysymään hereillä, ne alkavat laihtua viikon sisällä ja niiden turkki muuttuu kellertäväksi. Kuukauden sisällä ne kuolevat. Ihmisellä viikkojen tai kuukausien yhtämittainen valvominen voi johtaa kuolemaan. Jos ihmisellä on esimerkiksi fataali familiaalinen insomnia, hän kuolee muutamassa kuukaudessa.

Jotkut ihmiset ovat kokeilleet vapaaehtoisesti, kuinka kauan ihminen voi olla nukkumatta. Yhdysvaltalainen lukiolainen Randy Gardner pysytteli vuonna 1965 valveilla 264 tuntia eli 11 vuorokautta. Valvotuissa tutkimuksissa monet ihmiset ovat pystyneet valvomaan kahdeksasta kymmeneen vuorokautta. Valvominen aiheuttaa terveysvaivoja ja väsymystä, mutta henkilöt toipuivat yhden tai kahden nukutun yön jälkeen. Ensimmäisinä valvomispäivinä käyttäytyminen voi muuttua arvaamattomaksi. Muutaman päivän kuluttua ihminen alkaa näkemään harhoja. Unenpuute aiheuttaa myös esimerkiksi puheen sammaltamista, mielialan vaihteluja, muistivaikeuksia ja vainoharhaisuutta. Koska pitkäaikainen valvominen on vaarallista, Guinnessin ennätysten kirja ei enää julkaise valvomisennätyksiä.

Valvottamista on käytetty kidutuskeinona. Valveilla pidetyn ihmisen on kuitenkin havaittu kertovan kuulustelijalle epätosia asioita vain ollakseen tälle mieliksi.

Liian nukkumisen vaikutus
Myös liian pitkistä yöunista voi olla haittaa. Useiden laajamittaisten tutkimusten mukaan yhdeksän tai useamman tunnin nukkuminen joka yö on yhteydessä monenlaisiin terveysongelmiin, kuten diabetekseen, ylipainoon, päänsärkyyn, syöpään ja sydänsairauksiin.

Unen rakenteen vaikutus 

Vuonna 2017 julkaistun tutkimuksen mukaan häirintä hitaiden aivoaaltojen univaiheen aikana johti amyloidiplakin kertymiseen terveiden koehenkilöiden aivoihin jo yhden yön aikana.

Nukkumistavat

Nukkumispaikka 
Länsimaissa ihmiset nukkuvat usein makuuhuoneessa, omassa sängyssä tai kaksoisvuoteessa, jossa on pehmeä patja, tyynyt, peitteet ja lakanat. Yövaatteina käytetään usein erityisiä yöasuja, kuten pyjamia, mutta noin neljäsosa ihmisistä nukkuu alasti. Köyhemmissä maanosissa, kuten Aasiassa, on yleistä nukkua matoilla jonkin huoneen raivatulla lattialla ja päivävaatteissa.

Nukkumisasento 
Nukkumisasennon valinta on yksilöllistä: jotkut suosivat nukkumista vatsallaan, jotkut selällään ja jotkut kyljellään. Suuri osa ihmisistä myös vaihtaa nukkuma-asentoa monta kertaa yössä. Runsas puolet suomalaisista nukkuu sikiöasennossa eli jalat koukussa toisella kyljellä.

Oikealla kyljellä nukkuminen on unitutkija Markku Partisen mukaan paras nukkumisasento aikuiselle, sillä silloin vatsan sisältö pääsee luonnollista kautta tyhjenemään. Tietyt terveysvaivat, kuten refluksitauti, voivat aiheuttaa sen, että jokin tietty nukkumisasento on muita parempi. Tällöin väärät asennot voivat aiheuttaa kipuja esimerkiksi selässä, niskassa ja vatsassa.

Hengitys 
Nukkuessaan ihminen voi hengittää nenän tai suun kautta. Nenähengitystä pidetään unen kannalta parempana kuin suuhengitystä. Suun kautta hengittämisen on todettu voivan heikentää yöunta, sillä se voi aiheuttaa kuorsausta, uniapneaa ja hypopneaa sekä suun kuivumista. Nenähengityksen voi estää se, että nukkujalla on jostain syystä tukkoinen nenä. Tällöin hänen suunsa avautuu yön aikana, ja kieli valahtaa taakse, mikä tukkii hengitystiet ja vaikeuttaa ilman kulkua. Yöllisen hengityksen voi ohjata nenään varmistamalla nenän hengitysteiden avoimuus sekä yrittämällä pitää suu kiinni yön aikana.

Unikulttuurit ja unijaksot 
Maailmassa on kolmenlaisia unikulttuureita. Useimmissa länsimaissa on käytössä yksivaiheinen unikulttuuri, jossa vuorokaudessa on yksi pitkä unijakso. Kaksivaiheisessa unikulttuurissa vuorokaudessa on kaksi unijaksoa; tällainen on esimerkiksi Espanjan perinteinen unikulttuuri, johon kuuluu yöunen lisäksi iltapäivän siesta. Monivaiheisessa unikulttuurissa, kuten Japanissa ja Kiinassa, on tavallista ottaa aina tilaisuuden tullen nokoset.

Nykyisin länsimaissa pidetään ihanteena yhtäjaksoista ja syvää unta. Toisin kuin entisaikaan, sähkövalon ansiosta ihmiset pystyvät kontrolloimaan valo- ja pimeäsyklejään ja päättämään vapaasti nukkumisajoistaan.

Vielä keskiajalla Euroopassakin oli yleistä jakaa vuode koko perheen kesken. Nukkumisajat olivat silloin myös paljon nykyistä epäsäännöllisemmät ja määräytyivät peltotöiden mukaan. Nukkumaan mentiin yleensä pian auringonlaskun jälkeen. Kun yö oli valoton ja pitkä, ihmiset nukkuivat yönsä normaalisti kahdessa osassa, joiden välissä oltiin hereillä. Ensimmäiset tunnit nukuttiin syvää unta, ja aamuyön tunnit pinnallisempaa unta. Vanhoissa lääketieteellisissä kirjoissa käsiteltiin joskus näitä kahta nukkumisen jaksoa ja saatettiin esimerkiksi kehottaa nukkumaan ensimmäinen jakso oikealla kyljellä ja toinen vasemmalla. Jaksojen välissä, yleensä keskiyön jälkeen, oli kahden tai kolmen tunnin mittainen valveillaolojakso. Se saatettiin viettää joko jalkeilla esimerkiksi käymällä tupakalla tai juttelemassa naapurin kanssa, tai sängyssä rukoilemalla, keskustelemalla vuodekumppanin kanssa tai harrastamalla seksiä. Tällainen nukkumistapa on havaittu niin 1400-luvun eurooppalaisia päiväkirjoja ja kirjallisuutta tutkimalla kuin joiltain nykyajan afrikkalaiskansoiltakin, joilla ei ole keinovaloa. Myös laboratorio-oloissa täydellisessä yön pimeydessä nukkuvien ihmisten on havaittu alkavan noudattaa tätä rytmiä.

Yksilölliset erot

Unentarve 
Ihmisten unentarve on yksilöllistä ja vaihtelee voimakkaasti iän mukaan. Taulukossa on useimpien ihmisten unentarve ikäluokittain yhdysvaltalaisen The National Sleep Foundation -säätiön kartoittamien tutkimusten mukaan (2015):

Lapset tarvitsevat aikuisia enemmän unta. REM-unen aikana lapsen valveilla kokemat asiat muuntuvat pysyviksi muistoiksi ja taidoiksi lapsen plastisissa aivoissa. Ilman REM-unta aivot unohtaisivat opitut asiat. REM-uni auttaa kasvavia aivoja säätämään neuroniyhteyksiensä vahvuutta ja määrää vastaamaan ulkopuolelta saatujen ärsykkeiden määrää.

Jotkin geenimutaatiot vaikuttavat ihmisten unentarpeeseen. DEC2-geenin tietyn mutaation kantajien unentarve on tunnin pienempi kuin muiden.

Nukkumiseen käytetty aika 
Alle kolmekuukautinen vauva nukkuu 10,5–18 tuntia päivässä epäsäännöllisissä jaksoissa. Yksi unijakso voi kestää muutamasta minuutista useisiin tunteihin. 4–11 kuukauden ikäinen vauva nukkuu yleensä yön aikana 9–12 tuntia sekä ½–2 tunnin nokoset yhdestä neljään kertaa päivän aikana. Yhden ja kahden vuoden ikäiset lapset nukkuvat 11–14 tuntia vuorokaudessa. Puolitoistavuotiaasta asti lapset nukkuvat yhdet parin tunnin nokoset päivässä. Kolmesta viiteen vuotta vanhat nukkuvat yleensä 11–13 tuntia yössä. Kuuden ja 13 vuoden ikävuoden välillä lapset tarvitsevat 9–11 tuntia unta, mutta koulun, television ja vapaa-ajan vuoksi unet jäävät usein lyhyemmiksi.

On olemassa viitteitä siitä, että luonnonkansojen jäsenet nukkuvat keskimäärin vain 6,5 tuntia vuorokaudessa. Aikuiset nukkuvat myös länsimaissa keskimäärin vain kuusi ja puoli tuntia yössä Yli 10-vuotiaat suomalaiset käyttävät nukkumiseen kuitenkin keskimäärin 8,5 tuntia (nukahtaminen mukaan lukien). 

Unen tarve ei vähene ikääntyessä, mutta ikääntymisen myötä ihmisen uni kevenee, koska ikääntyvillä aivoilla on vaikeuksia synnyttää kaikkein elvyttävintä eli niin sanottua syvää unta, minkä seurauksena ikääntyneet nukkuvat vähemmän kuin nuoremmat aikuiset. Unen keveneminen aiheuttaa myös yöllisten lyhyiden heräämisten lisääntymistä, minkä seurauksena uni tuntuu huonolaatuiselta. Ikääntymisen vaikutuksesta myös vuorokausirytmi aikaistuu. Muutokset unenrakenteessa alkavat noin 50–60-vuotiaana. Ikääntyneet eivät tarvitse syvää unta yhtä paljon kuin nuoremmat, koska heidän biologiset ja fysiologiset rytminsä eivät enää ole yhtä tehokkaita. Ikääntyneet eivät myöskään ehkä käytä yhtä paljon energiaa fyysiseen työhön tai uuden tiedon havainnointiin.

Vuorokausirytmi 

Elimistön sisäinen kello säätelee uni-valverytmiä. Se noudattaa niin sanottua sirkadiaanista vuorokausirytmiä ja varmistaa, että ihminen nukkuu säännöllisesti. Ihmisen sisäinen vuorokausi on yleensä hiukan enemmän kuin tasan 24 tuntia. Useimpien ihmisten sisäinen vuorokausi vaihtelee 23:41 tunnista 24:35 tuntiin. Miesten sisäinen vuorokausi on keskimäärin 6 minuuttia pidempi kuin naisten. Sisäisen kellon jätättämisestä johtuen ihmisen vuorokausirytmi pyrkii pitenemään ja nukkumaanmeno siirtymään koko ajan myöhäisemmäksi. Murrosiässä nukahtaminen ei tapahdu enää yhtä herkästi kuin lapsena. Ihmisen sisäinen kello alkaa lisäksi jätättämään, mutta palautuu tyypillisesti  myöhemmin entiseen rytmiin. Vuorokausirytmin siirtyminen on ainakin osaksi biologista, koska melatoniinineritys alkaa aiempaa myöhäisempänä kellonaikana. Lisäksi unijakson pituus muuttuu entistä epäsäännöllisemmäksi. Murossiässä tapahtuu lapsuutta enemmän hermoverkkojen uudelleenjärjestymistä, kuten käyttämättömien hermoyhteyksien karsiutumista. Otsalohkon harmaan aineen määrä vähenee, ja aivoalueiden välisistä yhteyksistä vastaavan valkean aineen määrä lisääntyy.  Tutkimuksissa on havaittu, että enemmän nukkuvilla nuorilla on muita enemmän harmaata aivoainetta.

Sisäisen kellon jätättämisen taustalla voi olla sekä biologisia että sosiaalisia syitä. Sisäinen kello reagoi esimerkiksi valoon, sosiaaliseen ympäristöön ja säännöllisyyteen nukkumaanmenossa ja ylösnousemisessa. Sisäinen kello voi joutua epätahtiin esimerkiksi vuorotyön tai mannertenvälisen lennon seurauksena.

Ihmisillä voidaan erottaa vuorokausirytmin ajoituksen perusteella kolme erilaista muotoa eli kronotyyppiä: aamunvirkut, välimuotoiset ja illanvirkut. 

Aamuihmiset (aamuvirkut ja illantorkut) ovat aamuisin virkeitä, menevät iltaisin aikaisin nukkumaan ja heräävät aamulla aikaisin kun taas  iltaihmiset valvovat pidempään ja heräävät myöhemmin. Suomalaisista aamuihmisiä on joka viides ja iltaihmisiä joka kahdeksas. 

Aamu- ja iltaunisuudesta puolet määräytyy suoraan perintötekijöistä. Esimerkiksi noin puolella prosentilla väestöstä on mutaatio sisäistä kelloa säätävässä cry1-geenissä, jolloin unijakson keskikohta siirtyy kello seitsemäksi. Vuosina 1999 ja 2000 julkaistujen tutkimusten mukaan myös eri melatoniinireseptoreiden mutaatiot vaikuttavat ihmisen uni-valverytmiin.
Toinen puoli johtuu ympäristötekijöistä, sillä ihmiset sopeutuvat yhteiskunnan kellonaikoihin ja toisaalta päivän pituuden vaihtelu eli valonsaati tahdittaa nukkumista. Nykyaikaisessa yhteiskunnassa illat venyvät usein aiempaa myöhäisemmiksi, joten iltaihmisiä, kuten myös univelkaisia ihmisiä, on enemmän kuin aiemmin. Murrosiässä lähes jokaisen ihmisen unijakso pyrkii myöhentymään jonkin verran, ja nuorista tulee aiempaa iltavirkumpia. Sen seurauksena yläluokkien koululaisten yöunet jäävät joskus lyhyiksi.

Iltavirkkuutta pidetään usein evolutiivisena sopeumana, joka auttaa luonnossa eläviä ihmisyhteisöjä välttämään joutumista öisin petojen saaliiksi. Yhteiskunta on kuitenkin rakentunut siten, että iltavirkkujen on vaikea noudattaa  luontaista uni-valverytmiään, mistä aiheutuu usein terveysongelmia. Ylen ja työterveyslaitoksen vuoden 2019 unikyselyssä havaittiin, että vastaajat kärsivät sitä suuremmasta univajeesta, mitä enemmän heillä oli tarvetta myöhäistää arjen vuorokausirytmiään.

Tutkimuksissa on havaittu, että iltavirkut kärsivät aamuvirkkuja enemmän sekä sairauksista että unihäiriöistä. Osa kohonneesta sairastavuudesta johtuu siitä, että yksilön arkisen vuorokausirymin yhteensopimattomuus hänen biologisen kellonsa kanssa on merkittävä vaaratekijä terveydelle. Jos ihminen joutuu nukkumaan väärään aikaan vuorokaudesta, lähes kaikkien niiden geenien toiminta, jotka ovat ajastuneet olemaan aktiivisia tiettyyn aikaan vuorokaudesta, häiriintyy.  

Aiemmin on luultu, että iltavirkkuus lisäisi ylipainoisuuden ja kakkostyypin diabeteksen riskiä, mutta vuonna 2019 julkaistiin tutkimus, jossa havaittiin, ettei tällaista riskiä ole, jos iltavirkut voivat nukkua sisäisen kellonsa säätelemänä aikana. Sen sijaan tutkimuksessa havaittiin, että iltavirkuilla on vähäisessä määrin kohonnut riski sairastua mielenterveyden häiriöihin. Iltavirkut menestyvät lisäksi keskimäärin muita huonommin koulussa, eikä ilmiö selity pelkästään vähemmällä unen määrällä.  

Iltavirkut kuolevat muita nuorempina, sillä selvästi iltavirkuiksi itsensä kokevilla on kymmenen prosenttia suurempi ennenaikainen kuolleisuus kuin itsensä selvästi aamuvirkuiksi kokevilla.  Iltavirkkujen kohonnut kuolleisuus vanhuusiässä saattaa selittyä sillä, että vanhoilla ihmisillä on usein unirytmiä häiritseviä elinikää lyhentäviä neurologisia sairauksia.

Iltavirkkuun kronotyyppiin kuuluvilla suomalaisilla on aamuvirkkuihin verrattuna keskimäärin kaksinkertainen riski kärsiä alentuneesta työkyvystä. Kaikkein iltavirkuimmilla oli suurin alenemariski. Iltavirkuille ei myönnetä kuitenkaan muita useammin työkyvyttömyysseläkettä. Suomalaiset iltavirkut elävät muita useammin työttömänä ja naimattomana.

Unen laadun tutkiminen 

Unen laatua voidaan tutkia esimerkiksi unipolygrafia-mittauksella eli unitutkimuksella, jossa rekisteröidään sähköantureiden avulla muun muassa aivojen sähköistä toimintaa, silmien liikkeitä, alaleuan lihasten aktiivisuutta, hengitysilman virtausta, rintakehän ja pallean hengitysliikkeitä, veren happipitoisuutta, sydämen syketaajuutta, kuorsausta, nukkuma-asentoa ja jalkojen liikkeitä. Univaiheiden suhteellisten osuuksien, havahtumisten määrän ja unen syklisyyden perusteella saadaan tietoa unen laadusta. Laajalla unipolygrafialla tutkitaan unen laadun lisäksi mahdollisten unihäiriöiden esiintymistä kuten unenaikaiset hengityshäiriöt, yöllinen periodinen raajaliikehäiriö, REM-unen käyttäytymishäiriö, unen keston kokemisen häiriö ja liikaunisuustaudit narkolepsia ja hypersomnia.

Unihäiriöt

Keskeisiä lajeja

Yleisin unihäiriö on unettomuus. Siitä kärsii vuoden aikana ainakin joka kolmas aikuinen, ja joka kymmenes kärsii siitä yhtäjaksoisesti vähintään kuukauden ajan. Kun ihminen nukkuu vähemmän kuin hänen unentarpeensa edellyttää, syntyy ensin univajetta ja sen jatkuessa univelkaa. Muita unihäiriöitä ovat esimerkiksi uniapnea ja kuorsaus.

Parasomniat ovat unen erityishäiriöitä, joiden yhteydessä esiintyy sensorisia, motorisen tai autonomisen hermoston toiminnan muutoksia. Parasomnioita ovat esimerkiksi unissakävely, unissapuhuminen, unihalvaus, yöllinen kauhukohtaus, painajaisunet ja yökastelu.

Syyt
Unihäiriöt johtuvat aikuisilla useimmiten elämäntilanteen muutoksista, stressistä, päihteiden käytöstä tai mielenterveyden häiriöistä kuten masennuksesta. Nuorilla unettomuuden yleisimpiä syitä ovat liian myöhäinen nukkumaanmeno, epäsäännöllinen nukkumisrytmi, liiallinen alkoholin tai kofeiinipitoisten juomien käyttö ja niukka liikunta.

Unen laatuun vaikuttavia tekijöitä
Yöunta voi parantaa ja unettomuutta torjua kiinnittämällä huomiota esimerkiksi nukkumisolosuhteisiin, liikuntaan ja rentoutumiseen, nukkumisaikoihin ja ravintoon. Pimennetyssä ja viileässä makuuhuoneessa voi nukahtaa helpoimmin. Säännölliset nukkumisajat parantavat unta, myös viikonloppuisin. Runsas alkoholi sekä piristävät kahvi, vahva tee, kaakao ja tumma suklaa voivat myöhään illalla nautittuina vaikeuttaa nukkumista. Sokeripitoiset ruoat sen sijaan auttavat nukahtamista. Rasittava liikunta häiritsee nukahtamista vielä noin kahden tunnin ajan. Kehon ja mielen rentouttaminen helpottaa nukahtamista.

Unilääkkeet voivat helpottaa unettomuuden oireita, mutta niillä on sivuvaikutuksia, ja ne voivat keventää unenlaatua haitallisesti.

Eläinten nukkuminen
Kaikki eläinlajit tiettävästi nukkuvat. Lajin nukkumistavat määräytyvät sen ympäristöstä ja elintavoista. Eläimet nukkuvat eripituisia unia ja erilaisissa jaksoissa: esimerkiksi kädelliset nukkuvat yleensä yhden pitkän jakson, mutta kissa ja hiiri torkkuvat monta kertaa vuorokaudessa. Saaliseläimet nukkuvat vähemmän kuin pedot, sillä ne ovat nukkuessaan vaarassa. Sosiaaliset lajit nukkuvat vähemmän kuin yksinään elävät, sillä niiden aika kuluu seurusteluun. Jotkin lajit kuten hevoset, naudat ja kirahvit pystyvät torkahtelemaan seisaaltaan mutta menevät makuulle saadakseen REM-unta.

Suuriaivoiset lajit nukkuvat vähemmän kuin pieniaivoiset. Tämän on arveltu johtuvan siitä, että suuremmat aivot omaavien eläinten aivosolujen välissä on enemmän tilaa aineenvaihdunnalle, joka puhdistaa aivot unen aikana.

Eläinlajien unentarve riippuu paljon siitä, kuinka energiapitoista niiden ravinto on. Kasvinsyöjät nukkuvat vähän, koska niiden täytyy syödä paljon saadakseen riittävästi energiaa. Lihansyöjät nukkuvat paljon, sillä niiden ruoka on energiapitoista ja niille jää aikaa nukkua. Sekaravintoa syövät suuret lajit, kuten ihminen ja sika, sijoittuvat näiden ääripäiden väliin. Isot kasvinsyöjät, kuten lammas, hevonen, kirahvi ja norsu, nukkuvat alle viisi tuntia vuorokaudessa, mutta pienet jyrsijät nukkuvat tavallisesti 8–9 tuntia. Sellaiset pedot kuten suuret kissaeläimet, joiden ei tarvitse syödä joka päivä, voivat nukkua 15 tuntia, ja pienemmät pedot kuten kissa, koira ja kettu, nukkuvat yli 10 tuntia. Piilossa nukkuvat eläimet nukkuvat usein pidempään ja sikeämmin kuin vaarallisella paikalla nukkuvat.

Jotkin lajit, kuten karhu ja mäyrä, nukkuvat talviunta yli talven. Talviuni on niiden keino sopeutua talven ravintopulaan. Talviunta syvempää talvihorrosta viettävän eläimen ruumiin lämpötila laskee melkoisesti.

Useimmat lajit nukkuvat kummallakin aivopuoliskollaan yhtäaikaisesti. Delfiinit, valaat ja linnut pystyvät nukkumaan yhdellä aivopuoliskolla kerrallaan. Niin ne voivat pysytellä päiväkausien ajan valppaina ja suorituskykyisinä, ja vedessä elävät lajit voivat käydä hengittämässä pinnalla.

Kalojen uni on erilaista kuin esimerkiksi maanisäkkäiden. Levätessään kalat hidastavat toimintaansa ja aineenvaihduntaansa, mikä mahdollisesti vaikuttaa samalla tavalla palauttavasti kuin ihmistenkin uni.

Hyönteisten ja kalojen unessa ei ole REM-vaihetta.

Kaikenlaiset eliöt, jopa yksisoluiset, voivat mennä lepotilaan, joka on unta muistuttava tila.

Joidenkin eläinlajien nukkumisaikoja:
 kirahvi 2 t
 aasi 3 t
 vuohi 5 t
 sika 8 t
 tiikeri 16 t
 pytonkäärme 18 t
 lepakko 20 t

Katso myös 
 Iltasatu
 Selkouni

Lähteet

Viitteet

Kirjallisuutta

Aiheesta muualla 

 Tutkijat kyseenalaistavat kahdeksan tunnin yöunet. Helsingin Sanomat 23.2.2012.

Neuropsykologia
Seulonnan keskeiset artikkelit