睡眠 、生理学の複雑で予測可能な変化を伴う、外部刺激に対する反応性の低下の正常で可逆的な再発状態。これらの変化には、協調的、自発的、および内部的に生成された脳活動、ならびに ホルモン 筋肉組織のレベルとリラクゼーション。簡潔に定義された睡眠の特定の目的は不明なままですが、それは睡眠が 動的 個人ではなく、すべての生理学に影響を与える状態 器官 または他の孤立した物理システム。睡眠は覚醒とは対照的であり、その状態では 強化 外部刺激に対する感度と効率的な応答性の可能性。睡眠覚醒の交代が最も印象的です デモンストレーション より高い 脊椎動物 生活の活動または応答性における周期性のより一般的な現象の 組織 。
完全に信頼できる単一のものはありません 基準 睡眠を定義するため。それは通常、いくつかの異なる行動、運動、感覚、および生理学を満足する観察の収束によって説明されます 基準 。時折、これらの基準の1つまたは複数が睡眠中に存在しない場合があります(例: 夢遊病 )または覚醒時に存在する(たとえば、落ち着いて座っているとき)が、そのような場合でも、通常、 差別 2つの行動状態の間。
睡眠は通常、リラックスした骨格の存在を必要とします 筋肉 そして、目覚めている生物が可能な明白な目標指向の行動の欠如。人間と他のすべてではないが多くの動物の睡眠に関連する特徴的な姿勢は、水平方向の休息の姿勢です。その姿勢での骨格筋の弛緩とその姿勢 含意 環境に対してより受動的な役割を果たしているのは、睡眠の兆候です。夢遊病などの活動の例は、脳が部分的に眠っていると同時に部分的に目覚めていることができるかどうかについて興味深い質問を提起します。その原理の極端な形では、海洋哺乳類は脳の半分が反応したまま眠っているように見え、おそらく空気のために浮上することを可能にする活動を維持します。
オランダはヨーロッパのどこにありますか
外部に対する人間の寝台車の感度の低下を示します 環境 典型的な閉じたまぶた(または目を開いている間の睡眠に関連する機能的失明)と、感覚刺激のレベルの低下または単調さを特徴とする周囲を探すことを含む睡眠前の活動です。可逆性、再発性、自発性という3つの追加基準により、睡眠は他の状態と区別されます。たとえば、冬眠や昏睡と比較して、睡眠はより簡単に元に戻すことができます。睡眠の発生はすべての条件下で完全に規則的ではありませんが、以前の睡眠期間の期間と睡眠期間の間隔の知識から少なくとも部分的に予測可能です。 促進 さまざまな環境的または化学的手段によって、睡眠状態はそのような操作に完全に依存しているとは考えられていません。
実験的研究では、睡眠はまた、行動的に睡眠として識別される非活動の繰り返し期間に一般的に関連する生理学的変数の観点から定義されています。たとえば、行動的な睡眠を伴う特定の脳波(EEG)パターン(電気的活動の脳パターン)の典型的な存在は、 指定 睡眠の兆候などのパターンの。逆に、そのような兆候がない場合(たとえば、催眠トランスの場合など)、真の睡眠はないと考えられています。しかし、現在採用されているような兆候は、睡眠と覚醒の行動状態を常に区別しているわけではありません。動物実験の技術の進歩により、生理学的アプローチを外部で測定可能なものから拡張することが可能になりました デモンストレーション おそらくそのような症状の原因となる基礎となる神経(神経)メカニズムへのEEGなどの睡眠の影響。さらに、EEG信号の計算モデリングを使用して、信号を生成する脳活動に関する情報を取得することができます。このような進歩により、科学者は最終的に睡眠を仲介する特定の構造を特定し、睡眠プロセスにおける機能的役割を決定できるようになる可能性があります。
すでに述べた行動的および生理学的基準に加えて、主観的な経験(自己の場合)およびそのような経験の口頭による報告(他の場合)は、睡眠を定義するために人間レベルで使用されます。警告を受けると、私はちょうどその時眠っていたと感じるか、言うかもしれません、そしてそのような判断は通常、覚醒前の状態を睡眠として識別する証拠として受け入れられます。しかし、そのような主観的な証拠は、行動分類と睡眠の電気生理学の両方とは異なる可能性があり、睡眠の真の尺度を定義する方法について興味深い疑問を提起します。睡眠は客観的または主観的な証拠だけで決定されますか、それとも2つの組み合わせによって決定されますか?そして、そのような証拠を測定するための最良の方法は何ですか?
科学者が動物や渡り鳥の睡眠関連の脳活動をどのように研究しているかを聞く科学者が渡り鳥の睡眠活動をどのように研究しているかを調べてください。ワールドサイエンスフェスティバル(ブリタニカ出版パートナー) この記事のすべてのビデオを見る
より一般的には、睡眠を定義する際の問題は、睡眠のいくつかの基準の1つまたは複数の証拠が不足している場合、または利用可能な基準によって生成された証拠に一貫性がない場合に発生します。すべての動物は眠りますか?脳波および他の生理学的相関がヒトの睡眠で観察されるものと類似している他の哺乳動物種は、非活動の反復的、自発的、および可逆的期間および臨界反応性の低下を示す。すべての哺乳類と多くの鳥の睡眠などの状態の指定は一般的に受け入れられています。トカゲ、ヘビ、および密接に関連する 爬虫類 ただし、魚や昆虫の場合と同様に、このような基準は十分に満たされていません。 明確な 睡眠の識別はより困難になります。ウシガエル( Lithobates catesbeianus )、例えば、感覚を満たさないようです しきい値 安静時の睡眠の基準。アマガエル(属 ハイラ )一方、行動活動の状態から休息の状態に移行すると、感度が低下します。それでも、ウシガエルの警戒心の残りとアマガエルの眠そうな残りの脳波は同じです。
睡眠を定義する際の問題は、人工的な操作の影響から生じる可能性があります。たとえば、睡眠の兆候として一般的に使用されるEEGパターンのいくつかは、特定の薬物の投与によって、そうでなければ覚醒している生物に誘発される可能性があります。
人はどのくらいの睡眠が必要ですか?睡眠の必要性の生理学的根拠は推測のままであり、現代の知識にもかかわらずこの質問に対する決定的な答えを不可能にしますが、人々が実際にどれだけの睡眠をとるかについて多くの証拠が集められています。おそらく、証拠から導き出される最も重要な結論は、睡眠時間の合計量には、個人間および寿命全体で大きなばらつきがあるということです。
研究によると、26歳から64歳までの健康な成人は1泊あたり約7時間から9時間の睡眠が必要です。 65歳以上の成人はおよそ7から8時間を必要とします。しかし、睡眠時間が7時間未満または8時間以上になる人が増えています。 2009年に米国で実施された睡眠調査によると、1泊6時間未満の平均睡眠者数は、1998年の12%から2009年には20%に増加しました。同じ期間に、8時間以上睡眠した人の平均数は35パーセントから28パーセントに減少しました。睡眠時間も平日と週末で異なります。米国およびその他の先進国では、 イギリス オーストラリアでは、成人は平日、平均して1泊あたり7時間未満の睡眠をとっています。アメリカ人の場合、その平均は週末にわずかに、平均30分だけ増加します。ただし、睡眠基準は必然的に睡眠基準によって異なります。睡眠時間に関する最も正確で信頼できる数値は、EEG基準が採用されている睡眠研究所での研究から得られたものです。
睡眠の量と特徴は年齢によって大きく異なります。新生児 幼児 個々の赤ちゃんの間には大きなばらつきがありますが、24時間ごとに平均約16時間を睡眠に費やす可能性があります。生後約6か月までに、多くの乳児はより長い睡眠エピソードを維持することができ、夜の睡眠を強化し始めています。その睡眠期間は通常、朝と午後の昼寝を伴います。生後1年の間に睡眠時間は急激に低下し、2歳までに9時間から12時間の範囲になる可能性があります。
幼児(1〜2歳)の推奨睡眠時間は11〜14時間、未就学児(3〜5歳)の推奨睡眠時間は10〜13時間で、昼寝に費やした時間を含みます。 4〜5歳の子供のうち、昼寝をしているのはごくわずかです。ほとんどの場合、睡眠は単一の夜間期間に統合されます。就寝時間の遅れへの段階的な移行は、9時間から11時間の睡眠が必要であると推定されている学齢期の子供(6歳から13歳)で始まります。 14〜17歳の青年は、1泊あたり少なくとも8.5時間の睡眠が必要ですが、若年成人(18〜25歳)は少なくとも7時間の睡眠が必要です。しかし、これらの年齢層のほとんどの人は、7時間未満しか眠りません。推奨範囲外の睡眠時間(たとえば、7時間または8時間、または一部の学齢期の子供では12時間)は正常な場合があります。睡眠が通常の範囲から大きく外れている若者(たとえば、学齢期の子供では、7時間未満または12時間以上)は、健康または睡眠関連の問題の影響を受ける可能性があります。
オットマンスルタンメフメト2世は帝国を強化するのに役立ちました
大人と同様に、一部の社会の子供と青年は、平日の夜と週末または非学校の夜に得られる睡眠の量の間に不一致を示す傾向があり、通常、後者の間に著しい増加を特徴とします。平日の夜の睡眠の減少は、社会的なスケジュールと深夜の活動に起因しており、学校の早い開始時間と組み合わされています。睡眠障害と現代の生活習慣(寝室での電子メディアの使用やカフェイン入り飲料など)も、これらの年齢層の睡眠の量と質に影響を与えることに関係しています。
高齢者(65歳以上)では、推奨される睡眠時間は7〜8時間です。高齢者の間では約6時間への減少が観察されています。しかし、その人口の睡眠時間の減少は、睡眠の自然な生理学的低下ではなく、病気の発生率の増加と薬の使用に起因する可能性があります。
人が得る睡眠の量は、人が必要とする睡眠の量を必ずしも反映していないことを強調することが重要です。発達中の最適な睡眠量には個人差があり、子供、10代の若者、または大人が毎晩取得する必要のある正しい睡眠量はありません。経験則として、目覚めたときに十分に休息していると感じれば、適切な量の睡眠が得られています。一部の人は、一貫して睡眠が少なすぎるために慢性的に睡眠を奪っています。そのような人々は、常にではありませんが、しばしば眠いです。人は必要以上に眠らないと一般に認められていますが、睡眠障害のある人は、故意であろうとなかろうと、より多くの睡眠をとることによって補償しようとする場合があります。健康的な睡眠は、量と質の両方の組み合わせである可能性が高く、睡眠に費やす時間を拡大することによって質の悪い睡眠を補う手段は限られています。
睡眠の研究は、それが動的なプロセスである傾向があり、EEGで見られるさまざまな定期的に発生するパターン間で変動し、いくつかの異なる段階で構成されていると見なすことができることを示していますが、その分類はやや恣意的です。これらの段階で費やされる睡眠時間の相対的な割合の発達上の変化は、総睡眠時間の加齢に伴う変化と同じくらい顕著です。たとえば、新生児は、総睡眠時間の50%を、付随するEEG睡眠の段階で過ごす可能性があります。 間欠 急速眼球運動(REM)のバーストは、新生児のアクティブ睡眠と呼ばれるタイプの睡眠を示し、いくつかの点で他の形態の睡眠よりも覚醒に似ています( 下記参照 レム睡眠 )。子供と青年では、レム睡眠は総睡眠時間の約20〜25パーセントに低下します。成人のレム睡眠に費やされる総睡眠時間は約25%であり、高齢者の場合は20%未満です。
新生児の静かなノンレム(NREM)睡眠は、レム睡眠よりも進化が遅いです。生後6か月(時には2か月という早い時期)に、浅くて深いノンレム睡眠のサブステージが見られます。新生児の不確定な(活発でも静かでもない)睡眠は、入眠時、ならびに睡眠から覚醒へ、および活動から静かへのノンレム睡眠の移行時に発生します。子供のノンレム睡眠は、脳内の高振幅の徐波活動の量が多いため、大人に見られる睡眠とは区別される場合があります。また、EEGステージ3(深い眠り)が老年期にゆっくりと衰退します。一部の高齢者では、ステージ3が完全に終了する場合があります( 下記参照 ノンレム睡眠 )。
睡眠パターンは、(1)睡眠の必要性(恒常性睡眠圧と呼ばれる)とによって引き起こされる、24時間以内の睡眠と覚醒の時間的間隔で構成されます。 概日リズム 、および(2)ウルトラディアンサイクルとして知られる、特定の睡眠期間内のさまざまな睡眠段階の順序。恒常性の圧力は、覚醒の時間が長くなるにつれて増加し、通常、日が進むにつれて人々を徐々に眠くします。典型的な成人の場合、それは、夕方の覚醒をサポートすることによって恒常性の圧力を打ち消す概日システムによってバランスがとられています。覚醒に対する概日リズムのサポートがおさまると、通常は夜遅くに、恒常性システムが抑制されずに残り、眠気が続きます。
人間のライフサイクル全体で睡眠のパターンに大きな発達上の変化があります。睡眠と覚醒の間の交代では、多相性睡眠から単相性睡眠への発達上のシフトがあります(すなわち、断続的な睡眠から中断されない睡眠へ)。乳児では、1日あたり6〜7回の睡眠期間があり、同じ数の覚醒期間と交互になります。乳児期の夜行性摂食や小児期の朝と午後の昼寝の発生が減少するにつれて、1つの長い夜行性期間に睡眠が集中する傾向が高まっています。単相睡眠への傾向は、おそらく成熟の影響とからの圧力の影響のいくつかのブレンドを反映しています 文化 日中の活動と夜行性の休息を対象としています。多くの西洋では 文化 、単相性睡眠は、特に青年期および若年成人期に混乱する可能性があります。生活のこれらの段階では、睡眠パターンは不規則な睡眠-覚醒スケジュールの一般的な特徴を示し、通常、就寝時間と学校の夜と非学校の夜の起床時間の間に大きな不一致があり、日中の眠気と昼寝を引き起こす可能性があります。これらの不規則性は、大人にも影響を与える可能性があります。症状は人の毎日のスケジュールを妨げることが多く、睡眠相後退症候群として知られる概日リズム睡眠障害の診断が必要です。これは、通常より遅い就寝時間と起床時間を好むことを特徴としています。
高齢者の間では、多相性の睡眠パターンに部分的に戻る可能性があり、日中の昼寝の頻度が高くなり、夜間の睡眠の期間が短くなります。これは、概日リズムの影響の減少または夜間の睡眠の質の低下、あるいはその両方が原因である可能性があります。たとえば、 睡眠時無呼吸 高齢者の間でより一般的であり、健康な高齢者でさえ、睡眠調節に関与する脳構造の変化がしばしばあり、その結果、紡錘体や徐波などの睡眠振動が弱まります( 下記参照 ノンレム睡眠 )。
睡眠中の段階の間隔においても、有意な発達上の影響が観察されています。たとえば、乳児の睡眠は成人の睡眠とは大きく異なります。睡眠サイクルのパターンは、生後2〜6か月で成熟し、覚醒から睡眠への移行は、入眠REMから入眠NREMに切り替わります。 REM-NREM睡眠サイクルの長さは、青年期までに約50分から60分、約90分まで小児期に増加します。成人では、レム睡眠は入眠時にめったに起こりません。通常の子供や大人の睡眠者と比較して、乳児はレム睡眠に最も多くの時間を費やします。
睡眠または睡眠の特定の段階の機能的重要性の探求において、睡眠変数の変化は、目覚めている発達上の必要性、個人の総能力、および環境要求の変化と関連している可能性があります。たとえば、新生児の高頻度の睡眠は、中枢神経系(CNS)の秩序ある成熟を可能にするための脳内からの刺激の必要性を反映している可能性があることが示唆されています。 見る 神経系、人間)。これらの見解が示すように、睡眠の電気生理学における発達上の変化は、睡眠だけでなく、行動における中枢神経系の発達の役割にも密接に関係しています。 適応 。さらに、睡眠生理学のさまざまな要素が疑われています 促進する 発達中の脳のさまざまな構成要素であり、成人の脳の維持と可塑性にさまざまな影響を与える可能性さえあります( 見る 神経可塑性)。
睡眠にはさまざまな種類があることが長い間認識されてきました。日常の談話では、良い睡眠と悪い睡眠、浅い睡眠と深い睡眠の話がありますが、20世紀の後半まで科学者は睡眠の質的変化に多くの注意を払っていませんでした。睡眠は以前、科学者によって受動的回復の単一状態として概念化されていました。睡眠についての科学的思考に革命的な変化が起こりました。その中で最も重要なのは、睡眠に対する認識の高まりです。 多様 睡眠の要素とそれらの潜在的な機能的役割。
この革命は、1953年にアメリカの生理学者ユージンアセリンスキーとナサニエルクレイトマンによって最初に報告された、急速眼球運動(REM)を特徴とする睡眠の発見にまでさかのぼることができます。中枢神経系の不活性化。さまざまな中枢神経系および自律神経系の測定値は、睡眠のレム段階が他の睡眠よりも活性化された覚醒に近いことを示しているように見えました。したがって、レム睡眠は逆説的な睡眠と呼ばれることもあります。したがって、睡眠が単一で受動的な状態であるという以前の仮定は、2つの異なる種類の睡眠があるという観点に帰着しました:比較的非アクティブ化されたNREM(ノンレム睡眠)フェーズとアクティブ化されたREMフェーズ。ただし、特に脳イメージング研究からのデータは、このビューはやや単純であり、両方のフェーズが実際には脳のさまざまな場所でさまざまなパターンで複雑な脳活動を時間の経過とともに表示することを強調しています。
子供が1歳に達するまでに、ノンレム睡眠はさまざまな睡眠段階に分類できます。 NREMは、従来、EEG基準に基づいて、3つの異なる段階に細分されている:段階1、段階2、および段階3(NREM1、NREM2、およびNREM3、または単にN1、N2、およびN3と呼ばれることもある)。ステージ3は徐波睡眠と呼ばれ、従来はステージ3とステージ4に細分されていましたが、現在は両方ともステージ3と見なされています。NREM睡眠のこれらのステージの区別は、複数の生理学的情報から収集された情報によって行われます。 パラメーター 、信号の周波数(ヘルツ[Hz]、または1秒あたりのサイクル数)および振幅(電圧)で報告されるEEGを含みます。
生物の研究は
成人では、ステージ1は眠気の状態、つまり睡眠への移行状態です。これは、入眠時または夜間の瞬間的な覚醒後に観察され、シータ波活動(4〜7 Hz)をかなり表す低電圧混合周波数EEGトレースとして定義されます。ステージ2は、11〜15 Hzの典型的な断続的な短い波のシーケンスを特徴とする比較的低電圧のEEGトレースです( 睡眠紡錘波 )。いくつかの研究は、ステージ2が睡眠の真の最初のステージを表し、中枢(視床)との間の特定の神経相互作用に起因する紡錘体の出現を示唆しています。 周辺 (皮質)脳の構造は、より確実に睡眠の開始を表します。ステージ2は、比較的高電圧(75マイクロボルト以上)の低周波数(0.5〜2.0 Hz)の二相性波の出現によってEEGトレースでも特徴付けられます。ステージ2では、K複合体とも呼ばれるこれらの波は、外部刺激(音など)によって誘発されるか、睡眠中に自発的に発生します。睡眠紡錘波と自発的なK複合体は、生後約6か月(場合によってはそれ以前)の乳児に見られます。睡眠が深まるにつれて、ゆっくりとした波が次第に豊富になります。ステージ3は、従来、徐波がEEGトレースの30秒ウィンドウの20%以上を占めるポイントとして定義されています。徐波が優勢であるため、ステージ3は徐波睡眠(SWS)とも呼ばれます。徐波活動は小児期にピークに達し、その後年齢とともに減少します。小児期から青年期にかけて、90分の睡眠サイクルが長くなり、睡眠の合計が短くなり、徐波活動が減少することからなる、成人の睡眠パターンへの漸進的な動きがあります。
脳波睡眠と覚醒の典型的な脳波を示す脳波(EEG)の例。ブリタニカ百科事典
睡眠段階間の区別はやや恣意的であり、段階間の真の生理学的境界は、これらの基準によって説明されるよりも明確ではありません。沿って 類推 、ティーンエイジャーという表現は、13〜19歳の人を指すためによく使用されますが、12歳と11か月の子供と13歳と0か月の子供の間には微妙な違いしかありません。用語はさまざまな機能を分類するのに役立ちますが、カテゴリ間の境界は、用語の区別が意味するよりも生理学的に明確ではないことを認識しておく必要があります。
特にステージ3でのノンレム睡眠のEEGパターンは、他の状況で警戒心が低下することに関連するパターンです。さらに、覚醒状態からノンレム睡眠への移行後、自律神経系のほとんどの機能は、活動速度と瞬間ごとの変動性を低下させます。したがって、ノンレム睡眠は、睡眠に割り当てられた回復機能をサポートすることができるように見える一種の一見安らかな状態です。実際、ノンレム睡眠のそのような機能を示唆するいくつかの証拠があります。(1)運動後に観察された、人間と実験動物の両方でのそのような睡眠の増加。 (2)人間の睡眠期間の初期(すなわち、覚醒状態の活動の直後)におけるそのような睡眠の集中; (3)異常に長期間の覚醒後の回復睡眠中の人間の間で、そのような睡眠が比較的高い優先順位を持っている。
しかし、いくつかの実験的証拠は、ノンレム睡眠のそのような潜在的な機能が純粋に受動的で回復的である可能性が低いことを示しています。ノンレム睡眠中、特に視床と前頭葉では脳活動が平均して低下しますが、機能的脳イメージング研究では、脳の一部の領域( 記憶 固結(海馬など)は、特に睡眠の前に集中的な学習が行われる場合、ノンレム睡眠中に自発的に再活性化する可能性があります。脳のいくつかの領域は、特に紡錘体または徐波が脳によって生成されるたびに、ノンレム睡眠中に一時的かつ反復的に活性化されることも示されています。ノンレム睡眠の可能な回復機能に加えて、これらの活性化は、後で日中の最適化に役立つ神経接続を回復または強化するのに役立つ可能性があります 認知 機能(例:注意、学習、記憶)。過去には、これらの役割はほぼ独占的にレム睡眠の機能であると仮定されていました。これは、レム睡眠では、脳波の頻度がノンレム睡眠よりも速く、より軽い段階の睡眠と覚醒に似ているためです。研究によると、ノンレム睡眠の減少は、 アルツハイマー病 、通常、認知障害の症状の出現に先行する脳の病理学的特徴の発達に関連して発生します。
Copyright © 全著作権所有 | asayamind.com