Spánek není jen pasivní odpočinek. Jde o komplexní a aktivní proces, při kterém mozek prochází různými fázemi, z nichž každá má svůj jedinečný fyziologický otisk prstu. Jednou z těchto fází je **spánek s rychlým pohybem očí (REM spánek), který se vyznačuje živými sny, rychlými pohyby očí a dočasnou paralýzou těla.
Tato fáze je součástí cyklu trvajícího 90–110 minut. Průměrný dospělý prochází tímto cyklem čtyřikrát až šestkrát za noc. Není pouze u lidí. Výzkumníci pozorovali aktivitu podobnou REM spánku u jiných savců, ptáků, některých plazů a dokonce i některých bezobratlých. Specifická role tohoto stadia ve vývoji a paměti se však mezi druhy velmi liší.
U lidí tvoří REM spánek asi 20–25 % nočního spánku dospělého. Pro kojence je to ještě důležitější: tvoří více než 50 % doby spánku. Jak noc postupuje, struktura této fáze se mění. Počáteční období REM spánku je krátké a trvá jen asi 10 minut. Do poslední epizody noci může délka dosáhnout 60 minut. V této době se mozek stává selektivním. Potlačuje reakce na většinu smyslových vstupů. Unavené rodiče nemusí probudit hlasité zvuky. Specifický zvuk dětského pláče však tento filtr rychle prorazí.
Paradox lucidního snění
Pokud pozorujete mozkovou aktivitu člověka během REM spánku, všimnete si úžasných věcí. Záznamy elektroencefalogramu (EEG) ukazují beta vlny s nízkou amplitudou a vysokou frekvencí. Tyto vlny jsou stejné jako vlny pozorované, když je člověk vzhůru a ve stavu pozornosti. To je důvod, proč vědci někdy nazývají REM spánek „paradoxním spánkem“.
Když je mozková kůra aktivní, ostatní části mozku se chovají jinak. Hipokampus, důležitá oblast pro zpracování paměti a prostorovou navigaci, generuje vlny theta s vysokou amplitudou. Tyto rytmické výbuchy se liší od hluku na pozadí jiných fází spánku.
Oči se také pohybují. I když jsou zavřené, pohybují se po nestabilních a nepředvídatelných trajektoriích. Vědci se domnívají, že tyto pohyby odrážejí pohyby, ke kterým dochází během spánku. Tato korelace byla také pozorována u myší. Když vědci pozorovali mozkové buňky zvířat zodpovědné za pohyby očí a orientaci hlavy, našli přímou souvislost. Aktivace těchto mozkových buněk předpovídá směr pohybu očí. Je zajímavé, že k této specifické aktivaci zrakové kůry během REM spánku nedochází, pokud bdělý člověk jednoduše zavře oči a pohybuje jimi.
Tělo se vypne
Snad nejnápadnějším rysem této fáze je atonie. Jedná se o dočasné ochrnutí kosterního svalstva. Neovlivňuje všechny svaly těla. Svaly, které řídí dýchání a pohyby očí, zůstávají aktivní. Svaly podporující váhu a pohyb však přestávají fungovat.
Hlavní teorií je, že tato paralýza je bezpečnostní mechanismus. Fyzicky brání člověku jednat ve snu a umožňuje člověku realizovat své sny ve skutečnosti. Bez tohoto mechanismu může snění o běhu ve skutečnosti způsobit, že narazíte do zdi.
To potvrzují živé sny, které hlásí lidé, kteří se probouzejí během REM spánku. Pokud se v tuto chvíli probudíte, vaše sny budou obvykle jasné a narativní. Kromě paralýzy dochází v těle k dalším změnám. Regulace tělesné teploty je narušena. Zvyšuje se spotřeba kyslíku. Dýchání se stává nepravidelným. Jsou pozorovány výkyvy krevního tlaku. Zvyšuje se také hladina acetylcholinu, neurotransmiteru podílejícího se na konsolidaci paměti.
Proč potřebujete REM spánek?
Přesný účel REM spánku je stále kontroverzní. Existuje silná hypotéza, že to souvisí s vývojem mozku. Novorozenci vstupují do REM spánku přímo a přeskakují hlubokou fázi spánku bez rychlého pohybu očí (NREM), kterou jako první zažívají dospělí. Tento vzorec přetrvává přibližně do 3 měsíců věku, kdy se cirkadiánní rytmy začnou stabilizovat. Ve věku 2 let se podíl času stráveného v REM spánku snižuje na úroveň dospělých.
V této fázi může být také zapojena paměť a učení. Aktivita theta vlny v hipokampu tuto myšlenku podporuje. Ve studiích na myších blokování těchto specifických vln snížilo výkon paměti. To naznačuje, že mozek využívá čas REM spánku ke zpracování a ukládání denních zážitků.
Kdo ovládá spínač?
Regulace REM spánku zahrnuje koordinaci více oblastí mozku. Superchiasmatické jádro (SCN) se nachází v hypotalamu a funguje jako hlavní hodiny. Řídí cirkadiánní rytmy a určuje, kdy začíná REM spánek během cyklu den-noc.
Pons je část mozkového kmene, která iniciuje stav REM spánku. Specifické oblasti v pons regulují atonii a rychlé pohyby očí. Talamus zároveň blokuje smyslové informace z okolí a izoluje spáče. Neurotransmiter GABA, uvolňovaný z předního hypotalamu, potlačuje oblasti mozku spojené se vzrušením. Současně se hipokampus a amygdala stávají vysoce aktivními a pomáhají kontrolovat emocionální obsah snů a aspekty paměti.
Když se věci pokazí
Poruchy v REM spánku mohou ukázat, jak je tento systém zranitelný. Problémy se často vyskytují u lidí s depresemi, drogami, alkoholismem nebo poruchami cirkadiánního rytmu. Diagnostika obvykle zahrnuje polysomnografii. Tento test sleduje mozkové vlny, hladinu kyslíku, pohyby očí a těla, srdeční frekvenci a dýchání během spánku.
Narkolepsie je onemocnění, které tuto rovnováhu narušuje. Lidé s narkolepsií často vstupují do REM spánku příliš rychle a chybí jim hluboká regenerační fáze NREM spánku. To může vést k chronické únavě a v některých případech ke krátkým obdobím REM spánku během dne. U těchto lidí se také často vyvine atonie, nazývaná kataplexie.
Dalším stavem je porucha chování v REM spánku (RBD). V RBD mechanismus paralýzy nefunguje. Lidé už nestojí na místě, proměňují své sny v činy. Mohou kopat, křičet nebo dokonce bít ve spánku. To se liší od náměsíčnosti, ke které dochází během fáze NREM. RBD vzbuzuje zvláštní obavy, protože je často časným indikátorem neurodegenerativních onemocnění. Výzkum prokázal silnou souvislost mezi RBD a rozvojem nemocí, jako je Parkinsonova choroba a různé formy demence.
Hranice mezi spánkem a bděním je prostupná. Během REM spánku je mozek aktivní, oči se pohybují a tělo je v klidu. Toto je stav řízeného chaosu. Pochopení toho, jak tato fáze funguje a co se stane, když je přerušena, poskytuje vodítka k tomu, jak se mozek udržuje, zpracovává emoce a připravuje se na další den.
