Y học & đời sống
Sức khỏe
(Brain Basics: Understanding Sleep)
Written by National Institutes of Health
Posted August 16/2022.
Với thời lượng chiếm tới một phần ba thời gian mỗi ngày, giấc ngủ đã trở thành một phần quan trọng trong thói quen sinh hoạt hàng ngày. Một giấc ngủ chất lượng và ngủ đủ giấc vào đúng thời điểm là cần thiết để duy trì sự sống, giống như nước uống và thực phẩm.
H. 1: Các cấu trúc của bộ não liên quan đến giấc ngủ (Ảnh: fizkes/Shutterstock)
Nếu không có giấc ngủ, bộ não không thể hình thành hoặc duy trì các đường dẫn truyền giúp bạn học tập và ghi nhớ ký ức mới, đồng thời gây ra khó khăn cho việc tập trung và phản xạ một cách nhanh chóng.
Giấc ngủ có vai trò quan trọng đối với một số chức năng của bộ não, bao gồm cách mà các tế bào thần kinh tương tác với nhau. Trên thực tế, bộ não và cơ thể vẫn luôn hoạt động trong khi bạn ngủ. Những phát hiện gần đây cho thấy giấc ngủ đóng vai trò như một người dọn dẹp nhà cửa, loại bỏ các chất độc hại tích tụ trong não khi chúng ta thức giấc.
Bất kỳ ai cũng cần ngủ, nhưng mục đích sinh học của giấc ngủ vẫn còn là điều bí ẩn. Giấc ngủ ảnh hưởng hầu hết các mô và hệ cơ quan trong cơ thể – từ não, tim và phổi cho đến chuyển hóa, chức năng miễn dịch, tâm trạng và khả năng kháng bệnh. Nghiên cứu cho thấy việc thiếu ngủ kinh niên hoặc có giấc ngủ kém chất lượng sẽ làm tăng nguy cơ bệnh lý như cao huyết áp, bệnh tim mạch, tiểu đường, trầm cảm và béo phì.
Giấc ngủ là một chức năng [sinh lý] phức tạp, ảnh hưởng đến nhiều hoạt động trong cơ thể theo nhiều cách mà các nhà khoa học hiện đang bắt đầu tìm hiểu. Một số hướng dẫn dưới đây sẽ mô tả cách điều hòa nhu cầu giấc ngủ và những gì xảy ra trong bộ não khi bạn đang ngủ.
Các cấu trúc của bộ não liên quan đến giấc ngủ
– Vùng hạ đồi: Một cấu trúc có kích thước bằng hạt đậu nằm sâu bên trong não, gồm nhóm tế bào thần kinh giữ vai trò như một trung tâm điều khiển ảnh hưởng đến tình trạng ngủ và thức. Vùng hạ đồi chứa nhân trên chéo thị giác (SCN) – một cụm nhân gồm hàng nghìn tế bào có chức năng tiếp nhận thông tin về sự tiếp xúc ánh sáng trực tiếp từ mắt và kiểm soát nhịp điệu hành vi. Một số người bị tổn thương SCN có giấc ngủ thay đổi thất thường, vì họ không thể đồng bộ nhịp sinh học với chu kỳ sáng – tối. Hầu hết những người khiếm thị vẫn duy trì được khả năng cảm thụ ánh sáng để điều chỉnh chu kỳ ngủ/thức.
– Thân não, nằm ở phần đáy của bộ não, chịu trách nhiệm kết nối với vùng hạ đồi để kiểm soát quá trình chuyển đổi giữa thức và ngủ. (Thân não gồm các cấu trúc: cầu não, hành não và trung não.) Các tế bào kích thích giấc ngủ trong vùng hạ đồi và thân não sản xuất một chất hóa học gọi là GABA, làm giảm hoạt động của trung tâm thức ở vùng hạ đồi và thân não. Thân não (đặc biệt là cầu não và hành não) cũng đóng vai trò đặc biệt trong giấc ngủ REM (Rapid eye movement sleep – Giấc ngủ mắt chuyển động nhanh). Trong REM, thân não sẽ gửi tín hiệu giúp thư giãn các cơ duy trì tư thế cơ thể và cử động chân tay, giúp cơ thể nghỉ ngơi khi ngủ.
– Đồi thị hoạt động như một cơ quan chuyển tiếp thông tin từ các giác quan đến vùng vỏ não (lớp vỏ ngoài cùng của bộ não, có chức năng phân tích và xử lý thông tin từ trí nhớ ngắn hạn đến dài hạn). Trong hầu hết các giai đoạn của giấc ngủ, đồi thị sẽ không hoạt động, giúp bạn không bị ảnh hưởng bởi những tác động từ thế giới bên ngoài. Nhưng trong giấc ngủ REM, đồi thị bắt đầu hoạt động, từ đó truyền tải hình ảnh, âm thanh và những cảm giác khác nhau của vỏ não vào giấc mơ.
– Tuyến tùng, nằm giữa hai bán cầu não, nhận tín hiệu từ SCN và tăng sản xuất hormone melatonin giúp đưa bạn vào giấc ngủ khi tắt đèn. Những người khiếm thị và không thể điều phối chu kỳ thức – ngủ tự nhiên bằng ánh sáng mặt trời, có thể ổn định giấc ngủ bằng cách bổ sung lượng nhỏ melatonin vào cùng thời điểm mỗi ngày. Các nhà khoa học tin rằng nồng độ cao nhất và thấp nhất của melatonin theo thời gian là rất quan trọng để nhịp sinh học cơ thể đồng bộ với chu kỳ sáng – tối bên ngoài.
– Vùng nền não trước, nằm ở phía trước và dưới bộ não, cũng hỗ trợ quá trình ngủ và thức, với một phần trung não hoạt động như một hệ thống thức. Việc giải phóng adenosine (một sản phẩm phụ hóa học của quá trình tiêu thụ năng lượng tế bào) từ các tế bào vùng nền não trước hoặc những vùng khác, có thể hỗ trợ giấc ngủ. Caffeine chống lại cảm giác buồn ngủ bằng cách ngăn chặn các hoạt động của adenosine.
– Hạch hạnh nhân, một cấu trúc hình quả hạnh liên quan đến việc xử lý cảm xúc, thể hiện hoạt động tích cực trong giấc ngủ REM.
H. 2: Giấc ngủ ngon là nền tảng cho sức khỏe. Khi không ngủ đủ giấc, bạn không chỉ trông xấu đi, sức khỏe ở mức cảnh báo mà còn dễ lo lắng, về lâu dài còn có khả năng ảnh hưởng đến các mối quan hệ của bạn. (Ảnh: Shutterstock)
Các giai đoạn của giấc ngủ
Có hai loại giấc ngủ cơ bản: giấc ngủ mắt chuyển động nhanh (REM) và giấc ngủ non-REM (gồm ba giai đoạn khác nhau). Mỗi giai đoạn đều liên quan đến các sóng não và hoạt động thần kinh cụ thể. Bạn sẽ trải qua tất cả giai đoạn của giấc ngủ non-REM và REM nhiều lần trong một đêm thông thường, với giai đoạn REM ngày càng dài hơn, sâu hơn vào buổi sáng.
– Giấc ngủ non-REM giai đoạn 1: là giai đoạn chuyển từ thức sang ngủ. Trong khoảng thời gian ngắn (kéo dài vài phút) của giấc ngủ tương đối nông này, nhịp tim, nhịp thở và chuyển động mắt đều hoạt động chậm lại, các cơ trở nên thư giãn và đôi lúc xuất hiện cơn co. Sóng não bắt đầu chậm lại so với trạng thái tỉnh táo ban ngày.
– Giấc ngủ non-REM giai đoạn 2: là giai đoạn giấc ngủ nông trước khi bước vào giấc ngủ sâu thực sự. Nhịp tim, nhịp thở chậm lại, và cơ bắp tiếp tục thư giãn hơn nữa. Nhiệt độ cơ thể giảm xuống và chuyển động của mắt dừng lại. Hoạt động sóng não chậm lại nhưng đặc trưng bởi những đợt hoạt động điện ngắn ngủi. Thời gian cho giai đoạn 2 này nhiều hơn hẳn so với các giai đoạn khác trong chu kỳ ngủ.
– Giấc ngủ non-REM giai đoạn 3: là giai đoạn ngủ sâu nhất giúp bạn cảm thấy sảng khoái vào sáng hôm sau. Giai đoạn 3 xảy ra dài hơn trong nửa đầu của buổi đêm. Nhịp tim và nhịp thở chậm lại đến mức thấp nhất. Cơ bắp được thả lỏng và rất khó để có thể đánh thức bạn dậy. Sóng não thậm chí còn trở nên chậm hơn.
– Giấc ngủ REM: bắt đầu xảy ra vào khoảng 90 phút sau khi ngủ. Đôi mắt bắt đầu di chuyển qua lại nhanh chóng sau khi mí mắt nhắm lại. Lúc này, xuất hiện hoạt động sóng não với tần số hỗn hợp gần bằng hoạt động khi thức. Nhịp thở nhanh hơn và không đều, đồng thời nhịp tim và huyết áp cũng tăng lên gần mức ở trạng thái thức. Hầu hết giấc mơ sẽ xảy ra trong giấc ngủ REM, mặc dù một số cũng xảy ra trong giấc ngủ non-REM. Các cơ ở tay và chân tạm thời tê liệt, khiến bạn không thể cử động khi đang mơ ngủ. Khi già đi, cơ thể bạn sẽ ngủ ít hơn trong giấc ngủ REM. Việc thiết lập trí nhớ gần như cần đến cả giấc ngủ non-REM và REM.
CƠ CHẾ CỦA GIẤC NGỦ
Có hai cơ chế sinh học bên trong cơ thể, là nhịp sinh học và cân bằng nội môi. Cả hai cơ chế này hoạt động cùng nhau để điều chỉnh thời điểm thức và ngủ.
– Nhịp sinh học:
Cơ chế này chỉ đạo một loạt chức năng từ những dao động hàng ngày khi thức đến nhiệt độ cơ thể, quá trình chuyển hóa và giải phóng hormone. Nhịp sinh học kiểm soát thời gian giấc ngủ, khiến cơ thể buồn ngủ vào ban đêm và có xu hướng thức dậy vào buổi sáng mà không cần đồng hồ báo thức. Đồng hồ sinh học [hoạt động] dựa trên khoảng 24 giờ mỗi ngày, kiểm soát hầu hết các nhịp sinh học trong cơ thể. Nhịp sinh học hàng ngày sẽ đồng bộ với các tín hiệu môi trường (ánh sáng, nhiệt độ) về thời gian thực trong ngày, nhưng vẫn tiếp tục hoạt động cả khi không có tín hiệu.
– Cân bằng nội môi ngủ – thức:
Cân bằng nội môi ngủ – thức có vai trò trong việc theo dõi nhu cầu giấc ngủ. Hệ thống cân bằng nội môi giấc ngủ nhắc nhở cơ thể đi ngủ sau khoảng một thời gian nhất định và điều chỉnh cường độ giấc ngủ. Hệ thống này sẽ hoạt động mạnh hơn khi bạn vẫn tiếp tục thức và khiến bạn ngủ lâu hơn và sâu hơn sau một thời gian thiếu ngủ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu ngủ – thức bao gồm: tình trạng sức khỏe, thuốc men, căng thẳng, môi trường ngủ, đồ ăn và thức uống. Ảnh hưởng lớn nhất có lẽ là sự tiếp xúc với ánh sáng. Các tế bào chuyên biệt trong võng mạc của mắt sẽ xử lý ánh sáng và thông báo cho bộ não biết hiện tại là ngày hay đêm, từ đó kích thích hoặc ức chế chu kỳ ngủ – thức. Tiếp xúc với ánh sáng có thể làm bạn khó ngủ, và khó trở lại giấc ngủ khi bị đánh thức.
Những người làm ca đêm thường sẽ khó đi vào giấc ngủ và khó tỉnh táo khi đang làm việc, vì nhịp sinh học tự nhiên và chu kỳ ngủ – thức bị gián đoạn. Ví dụ trong trường hợp lệch múi giờ khi bay, nhịp sinh học sẽ trở nên không đồng bộ với thời gian trong ngày, tạo sự chênh lệch giữa đồng hồ bên trong cơ thể và đồng hồ thực tế.
Bạn cần ngủ trong bao lâu?
Nhu cầu ngủ và mô hình giấc ngủ của mỗi người sẽ thay đổi theo thời gian, nhưng cũng khác nhau ở những người có cùng độ tuổi. Không có “số giờ ngủ” cụ thể phù hợp với tất cả mọi người ở cùng độ tuổi. Ở thời kỳ đầu, trẻ sơ sinh cần ngủ nhiều nhất, khoảng 16 đến 18 tiếng mỗi ngày, do việc ngủ nhiều sẽ kích thích sự tăng trưởng và phát triển cơ thể (đặc biệt là bộ não). Trẻ em trong độ tuổi đi học và thiếu niên trung bình cần ngủ khoảng 9.5 tiếng mỗi đêm. Hầu hết người lớn cần ngủ 7-9 tiếng mỗi đêm, nhưng sau 60 tuổi, giấc ngủ ban đêm có xu hướng ngắn hơn, nông hơn và bị gián đoạn bởi nhiều lần thức giấc. Người cao tuổi cũng có khả năng dùng các loại thuốc gây cản trở giấc ngủ.
Nhìn chung, mọi người đang ngủ ít hơn so với nhu cầu thực tế, do thời gian làm việc dài hơn, giải trí suốt đêm và nhiều hoạt động khác.
Nhiều người cảm thấy họ có thể ngủ bù vào cuối tuần, nhưng tùy thuộc vào mức độ thiếu ngủ, việc ngủ nhiều hơn có thể là không đủ.
Giấc mơ
Tất cả mọi người đều mơ khi ngủ. Bạn dành khoảng 2 giờ mỗi đêm để mơ, nhưng lại không nhớ hầu hết [các chi tiết trong] giấc mơ. Mặc dù không rõ mục đích chính xác của giấc mơ là gì, nhưng giấc mơ có thể giúp bạn xử lý cảm xúc. Các sự kiện trong ngày thường xâm chiếm đầu óc khi bạn đang ngủ, và những người trải qua căng thẳng hoặc lo lắng có thể mơ những giấc mơ đáng sợ. Giấc mơ có thể xuất hiện trong tất cả giai đoạn giấc ngủ, nhưng thường sống động nhất trong giấc ngủ REM. Một số người mơ thấy [những cảnh tượng] có màu sắc, trong khi người khác chỉ nhớ lại được những giấc mơ với màu đen và trắng.
H. 3: Khi ngủ, cơ thể bạn trẻ hóa, chữa lành, và tự phục hồi (Ảnh: Pixabay)
VAI TRÒ CỦA GEN VÀ CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH
– Tín hiệu hóa học liên quan đến giấc ngủ
Các cụm tế bào thần kinh kích thích giấc ngủ ở nhiều phần của bộ não sẽ hoạt động mạnh hơn khi cơ thể chuẩn bị ngủ. Các chất dẫn truyền tín hiệu thần kinh có thể “tắt” hoặc giảm hoạt động tế bào phát xuất tín hiệu thức hoặc thư giãn. GABA liên quan đến giấc ngủ bằng cách giúp thư giãn các cơ và an thần. Norepinephrine và orexin (hay còn gọi là hypocretin) giữ cho một số phần của bộ não trở nên hoạt động khi cơ thể tỉnh giấc. Những chất dẫn truyền thần kinh khác giúp định hình việc ngủ và thức bao gồm: acetylcholine, histamine, adrenaline, cortisol và serotonin.
– Gen và giấc ngủ
Gen có thể đóng vai trò quan trọng trong nhu cầu giấc ngủ. Các nhà khoa học đã xác định một số gen liên quan đến giấc ngủ và rối loạn giấc ngủ, bao gồm: gen kiểm soát sự hưng phấn của tế bào thần kinh, gen “đồng hồ” Per, tim và Cry có ảnh hưởng đến nhịp sinh học và thời gian ngủ. Những nghiên cứu về liên kết trên bản đồ gen đã xác định những vị trí trên nhiễm sắc thể khác nhau có thể làm tăng tính nhạy cảm của cơ thể với chứng rối loạn giấc ngủ.
Ngoài ra, nhiều gen đã được xác định gây ra các rối loạn giấc ngủ, như rối loạn giai đoạn ngủ tiến triển có tính gia đình, chứng ngủ rũ và hội chứng chân không nghỉ. Một số gen biểu hiện ở vỏ não và các vùng não khác có thể thay đổi mức độ biểu hiện giữa tình trạng ngủ và thức. Một số mô hình di truyền trên sâu, ruồi giấm và cá ngựa vằn có thể giúp các nhà khoa học xác định cơ chế phân tử và biến thể di truyền liên quan đến giấc ngủ thông thường và rối loạn giấc ngủ. Nghiên cứu bổ sung sẽ cung cấp hiểu biết tốt hơn về các mô hình ngủ di truyền, cũng như các nguy cơ rối loạn giấc ngủ và rối loạn nhịp sinh học.
Nghiên cứu về giấc ngủ
Nhiều nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe có thể đề xuất cho bạn phương pháp đa ký giấc ngủ hoặc xét nghiệm khác để chẩn đoán rối loạn giấc ngủ. Để đo đa ký giấc ngủ, bạn cần ngủ tại một phòng thí nghiệm giấc ngủ hoặc trung tâm giấc ngủ. Máy đo sẽ ghi lại nhịp thở, mức oxy, chuyển động của mắt và chân tay, nhịp tim và sóng não trong suốt cả đêm. Giấc ngủ cũng được ghi lại bằng video và âm thanh. Dữ liệu thu được có thể giúp các chuyên gia giấc ngủ xác định xem liệu cơ thể bạn có đang đạt đến và diễn ra đúng các giai đoạn giấc ngủ hay không. Kết quả có thể sử dụng để phát triển kế hoạch điều trị hoặc xác định các xét nghiệm tiếp theo.
Theo dõi giấc ngủ bằng các ứng dụng thông minh
Có hàng triệu người đang sử dụng các ứng dụng điện thoại thông minh, máy theo dõi cạnh giường và thiết bị đeo trên người (vòng tay, đồng hồ thông minh và băng đô) để thu thập và phân tích dữ liệu giấc ngủ. Công nghệ thông minh có thể ghi lại âm thanh và chuyển động khi ngủ, số giờ ngủ, đồng thời theo dõi nhịp tim và hô hấp. Khi sử dụng ứng dụng đi kèm, dữ liệu từ một thiết bị có thể đồng bộ hóa với điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng hoặc tải lên máy tính. Một số ứng dụng và thiết bị có thể tạo ra tiếng ồn trắng (giúp loại bỏ tạp âm và khiến bạn dễ đi vào giấc ngủ), sản xuất ra loại ánh sáng giúp kích thích sản xuất melatonin, và sử dụng các rung động nhẹ giúp cơ thể ngủ hoặc thức.
Lời khuyên dành cho giấc ngủ
Ngủ đủ giấc là điều quan trọng đối với sức khỏe. Dưới đây là một số lời khuyên bạn có thể áp dụng để cải thiện giấc ngủ:
- Đặt ra thời gian ngủ và thức cố định mỗi ngày.
- Tập thể dục 20 đến 30 phút mỗi ngày nhưng không quá vài giờ trước khi đi ngủ.
- Tránh dùng caffeine, nicotine vào ban muộn và đồ uống có cồn trước khi ngủ.
- Thư giãn trước khi lên giường, hãy thử tắm nước ấm, đọc sách hoặc thực hiện bất kỳ thói quen thư giãn nào đó.
- Tạo một căn phòng riêng chỉ dành cho việc ngủ – tránh ánh sáng mạnh và âm thanh lớn, giữ phòng ở nhiệt độ thoải mái và không xem TV hoặc có máy tính ở trong phòng ngủ.
- Đừng nằm trên giường nếu bạn vẫn đang tỉnh táo. Khi không ngủ được, hãy làm một vài việc khác, chẳng hạn như đọc sách hoặc nghe nhạc, cho đến khi cơ thể bạn cảm thấy mệt mỏi.
- Đi khám bác sĩ nếu bạn cảm thấy khó ngủ hoặc thấy mệt mỏi bất thường trong suốt cả ngày. Hầu hết các rối loạn giấc ngủ có thể được điều trị hiệu quả.
Hy vọng từ những nghiên cứu
Các nhà khoa học hiện đang tiếp tục tìm hiểu về chức năng và sự điều hòa giấc ngủ. Trọng tâm chính của nghiên cứu là tìm hiểu những rủi ro do tình trạng thiếu ngủ kinh niên và mối liên quan giữa giấc ngủ và bệnh tật. Những người thiếu ngủ kinh niên có nguy cơ bị thừa cân, đột quỵ và bệnh tim mạch, nhiễm trùng và một số loại ung thư nhiều hơn so với những người ngủ đủ giấc. Rối loạn giấc ngủ cũng thường gặp ở những người bị các rối loạn thần kinh do vấn đề tuổi tác như bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson. Vẫn còn nhiều bí ẩn về mối liên quan giữa giấc ngủ và những vấn đề sức khỏe. Liệu rằng thiếu ngủ sẽ dẫn đến rối loạn nào đó, hay một bệnh lý nào đó sẽ gây ra tình trạng thiếu ngủ? Những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác về giấc ngủ đã cho thấy hạn chế trong nghiên cứu về giấc ngủ.
Thanh Ngọc dịch.
Brain Basics: Understanding Sleep
By National Institutes of Health
Aug 16 2022
Image 1: (fizkes/Shutterstock)
Introduction
Sleep is an important part of your daily routine—you spend about one-third of your time doing it. Quality sleep – and getting enough of it at the right times — is as essential to survival as food and water. Without sleep you can’t form or maintain the pathways in your brain that let you learn and create new memories, and it’s harder to concentrate and respond quickly.
Sleep is important to a number of brain functions, including how nerve cells (neurons) communicate with each other. In fact, your brain and body stay remarkably active while you sleep. Recent findings suggest that sleep plays a housekeeping role that removes toxins in your brain that build up while you are awake.
Everyone needs sleep, but its biological purpose remains a mystery. Sleep affects almost every type of tissue and system in the body – from the brain, heart, and lungs to metabolism, immune function, mood, and disease resistance. Research shows that a chronic lack of sleep, or getting poor quality sleep, increases the risk of disorders including high blood pressure, cardiovascular disease, diabetes, depression, and obesity.
Sleep is a complex and dynamic process that affects how you function in ways scientists are now beginning to understand. This booklet describes how your need for sleep is regulated and what happens in the brain during sleep.
Anatomy of Sleep
Several structures within the brain are involved with sleep.
The hypothalamus, a peanut-sized structure deep inside the brain, contains groups of nerve cells that act as control centers affecting sleep and arousal. Within the hypothalamus is the suprachiasmatic nucleus (SCN) – clusters of thousands of cells that receive information about light exposure directly from the eyes and control your behavioral rhythm. Some people with damage to the SCN sleep erratically throughout the day because they are not able to match their circadian rhythms with the light-dark cycle. Most blind people maintain some ability to sense light and are able to modify their sleep/wake cycle.
The brain stem, at the base of the brain, communicates with the hypothalamus to control the transitions between wake and sleep. (The brain stem includes structures called the pons, medulla, and midbrain.) Sleep-promoting cells within the hypothalamus and the brain stem produce a brain chemical called GABA, which acts to reduce the activity of arousal centers in the hypothalamus and the brain stem. The brain stem (especially the pons and medulla) also plays a special role in REM sleep; it sends signals to relax muscles essential for body posture and limb movements, so that we don’t act out our dreams.
The thalamus acts as a relay for information from the senses to the cerebral cortex (the covering of the brain that interprets and processes information from short- to long-term memory). During most stages of sleep, the thalamus becomes quiet, letting you tune out the external world. But during REM sleep, the thalamus is active, sending the cortex images, sounds, and other sensations that fill our dreams.
The pineal gland, located within the brain’s two hemispheres, receives signals from the SCN and increases production of the hormone melatonin, which helps put you to sleep once the lights go down. People who have lost their sight and cannot coordinate their natural wake-sleep cycle using natural light can stabilize their sleep patterns by taking small amounts of melatonin at the same time each day. Scientists believe that peaks and valleys of melatonin over time are important for matching the body’s circadian rhythm to the external cycle of light and darkness.
The basal forebrain, near the front and bottom of the brain, also promotes sleep and wakefulness, while part of the midbrain acts as an arousal system. Release of adenosine (a chemical by-product of cellular energy consumption) from cells in the basal forebrain and probably other regions supports your sleep drive. Caffeine counteracts sleepiness by blocking the actions of adenosine.
The amygdala, an almond-shaped structure involved in processing emotions, becomes increasingly active during REM sleep.
SLEEP STAGES
There are two basic types of sleep: rapid eye movement (REM) sleep and non-REM sleep (which has three different stages). Each is linked to specific brain waves and neuronal activity. You cycle through all stages of non-REM and REM sleep several times during a typical night, with increasingly longer, deeper REM periods occurring toward morning.
Stage 1 non-REM sleep is the changeover from wakefulness to sleep. During this short period (lasting several minutes) of relatively light sleep, your heartbeat, breathing, and eye movements slow, and your muscles relax with occasional twitches. Your brain waves begin to slow from their daytime wakefulness patterns.
Stage 2 non-REM sleep is a period of light sleep before you enter deeper sleep. Your heartbeat and breathing slow, and muscles relax even further. Your body temperature drops and eye movements stop. Brain wave activity slows but is marked by brief bursts of electrical activity. You spend more of your repeated sleep cycles in stage 2 sleep than in other sleep stages.
Stage 3 non-REM sleep is the period of deep sleep that you need to feel refreshed in the morning. It occurs in longer periods during the first half of the night. Your heartbeat and breathing slow to their lowest levels during sleep. Your muscles are relaxed and it may be difficult to awaken you. Brain waves become even slower.
REM sleep first occurs about 90 minutes after falling asleep. Your eyes move rapidly from side to side behind closed eyelids. Mixed frequency brain wave activity becomes closer to that seen in wakefulness. Your breathing becomes faster and irregular, and your heart rate and blood pressure increase to near waking levels. Most of your dreaming occurs during REM sleep, although some can also occur in non-REM sleep. Your arm and leg muscles become temporarily paralyzed, which prevents you from acting out your dreams. As you age, you sleep less of your time in REM sleep. Memory consolidation most likely requires both non-REM and REM sleep.
Sleep mechanisms
Two internal biological mechanisms–circadian rhythm and homeostasis–work together to regulate when you are awake and sleep.
Circadian rhythms direct a wide variety of functions from daily fluctuations in wakefulness to body temperature, metabolism, and the release of hormones. They control your timing of sleep and cause you to be sleepy at night and your tendency to wake in the morning without an alarm. Your body’s biological clock, which is based on a roughly 24-hour day, controls most circadian rhythms. Circadian rhythms synchronize with environmental cues (light, temperature) about the actual time of day, but they continue even in the absence of cues.
Sleep-wake homeostasis keeps track of your need for sleep. The homeostatic sleep drive reminds the body to sleep after a certain time and regulates sleep intensity. This sleep drive gets stronger every hour you are awake and causes you to sleep longer and more deeply after a period of sleep deprivation.
Factors that influence your sleep-wake needs include medical conditions, medications, stress, sleep environment, and what you eat and drink. Perhaps the greatest influence is the exposure to light. Specialized cells in the retinas of your eyes process light and tell the brain whether it is day or night and can advance or delay our sleep-wake cycle. Exposure to light can make it difficult to fall asleep and return to sleep when awakened.
Night shift workers often have trouble falling asleep when they go to bed, and also have trouble staying awake at work because their natural circadian rhythm and sleep-wake cycle is disrupted. In the case of jet lag, circadian rhythms become out of sync with the time of day when people fly to a different time zone, creating a mismatch between their internal clock and the actual clock.
How Much Sleep Do You Need?
Your need for sleep and your sleep patterns change as you age, but this varies significantly across individuals of the same age. There is no magic “number of sleep hours” that works for everybody of the same age. Babies initially sleep as much as 16 to 18 hours per day, which may boost growth and development (especially of the brain). School-age children and teens on average need about 9.5 hours of sleep per night. Most adults need 7-9 hours of sleep a night, but after age 60, nighttime sleep tends to be shorter, lighter, and interrupted by multiple awakenings. Elderly people are also more likely to take medications that interfere with sleep.
In general, people are getting less sleep than they need due to longer work hours and the availability of round-the-clock entertainment and other activities.
Many people feel they can “catch up” on missed sleep during the weekend but, depending on how sleep-deprived they are, sleeping longer on the weekends may not be adequate.
Dreaming
Everyone dreams. You spend about 2 hours each night dreaming but may not remember most of your dreams. Its exact purpose isn’t known, but dreaming may help you process your emotions. Events from the day often invade your thoughts during sleep, and people suffering from stress or anxiety are more likely to have frightening dreams. Dreams can be experienced in all stages of sleep but usually are most vivid in REM sleep. Some people dream in color, while others only recall dreams in black and white.
THE ROLE OF GENES AND NEUROTRANSMITTERS
Chemical signals to sleep
Clusters of sleep-promoting neurons in many parts of the brain become more active as we get ready for bed. Nerve-signaling chemicals called neurotransmitters can “switch off” or dampen the activity of cells that signal arousal or relaxation. GABA is associated with sleep, muscle relaxation, and sedation. Norepinephrine and orexin (also called hypocretin) keep some parts of the brain active while we are awake. Other neurotransmitters that shape sleep and wakefulness include acetylcholine, histamine, adrenaline, cortisol, and serotonin.
Genes and sleep
Genes may play a significant role in how much sleep we need. Scientists have identified several genes involved with sleep and sleep disorders, including genes that control the excitability of neurons, and “clock” genes such as Per, tim, and Cry that influence our circadian rhythms and the timing of sleep. Genome-wide association studies have identified sites on various chromosomes that increase our susceptibility to sleep disorders. Also, different genes have been identified with such sleep disorders as familial advanced sleep-phase disorder, narcolepsy, and restless legs syndrome. Some of the genes expressed in the cerebral cortex and other brain areas change their level of expression between sleep and wake. Several genetic models–including the worm, fruit fly, and zebrafish–are helping scientists to identify molecular mechanisms and genetic variants involved in normal sleep and sleep disorders. Additional research will provide better understand of inherited sleep patterns and risks of circadian and sleep disorders.
Sleep studies
Your health care provider may recommend a polysomnogram or other test to diagnose a sleep disorder. A polysomnogram typically involves spending the night at a sleep lab or sleep center. It records your breathing, oxygen levels, eye and limb movements, heart rate, and brain waves throughout the night. Your sleep is also video and audio recorded. The data can help a sleep specialist determine if you are reaching and proceeding properly through the various sleep stages. Results may be used to develop a treatment plan or determine if further tests are needed.
TRACKING SLEEP THROUGH SMART TECHNOLOGY
Millions of people are using smartphone apps, bedside monitors, and wearable items (including bracelets, smart watches, and headbands) to informally collect and analyze data about their sleep. Smart technology can record sounds and movement during sleep, journal hours slept, and monitor heart beat and respiration. Using a companion app, data from some devices can be synced to a smartphone or tablet, or uploaded to a PC. Other apps and devices make white noise, produce light that stimulates melatonin production, and use gentle vibrations to help us sleep and wake.
TIPS FOR GETTING A GOOD NIGHT’S SLEEP
Getting enough sleep is good for your health. Here are a few tips to improve your sleep:
- Set a schedule – go to bed and wake up at the same time each day.
- Exercise 20 to 30 minutes a day but no later than a few hours before going to bed.
- Avoid caffeine and nicotine late in the day and alcoholic drinks before bed.
- Relax before bed – try a warm bath, reading, or another relaxing routine.
- Create a room for sleep – avoid bright lights and loud sounds, keep the room at a comfortable temperature, and don’t watch TV or have a computer in your bedroom.
- Don’t lie in bed awake. If you can’t get to sleep, do something else, like reading or listening to music, until you feel tired.
- See a doctor if you have a problem sleeping or if you feel unusually tired during the day. Most sleep disorders can be treated effectively.
HOPE THROUGH RESEARCH
Scientists continue to learn about the function and regulation of sleep. A key focus of research is to understand the risks involved with being chronically sleep deprived and the relationship between sleep and disease. People who are chronically sleep deprived are more likely to be overweight, have strokes and cardiovascular disease, infections, and certain types of cancer than those who get enough sleep. Sleep disturbances are common among people with age-related neurological disorders such as Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. Many mysteries remain about the association between sleep and these health problems. Does the lack of sleep lead to certain disorders, or do certain diseases cause a lack of sleep? These, and many other questions about sleep, represent the frontier of sleep research.
National Institutes of Health.
* * *
Xem bài liên hệ với đề tài nầy: click vào đây
Xem bài trang Y học, đời sống: click vào đây
Xem bài trang Kiến thức, tài liệu: click vào đây
Trở về trang chính: http://www.nuiansongtra.net