Søvnbiologi

Patologiske aspekter

Patologiene til søvn kan deles inn i seks hovedkategorier: søvnløshet (vanskeligheter med å starte eller opprettholde søvn); søvnrelaterte pusteforstyrrelser (for eksempel søvnapné); hypersomnia av sentral opprinnelse (for eksempel narkolepsi); døgnrytmeforstyrrelser (for eksempel jetlag); parasomnias (for eksempel søvngang); og søvnrelaterte bevegelsesforstyrrelser (for eksempel rastløse bensyndrom [RLS]). Hver av disse kategoriene inneholder mange forskjellige lidelser og deres undertyper. De kliniske kriteriene for søvnpatologier er inkludert i International Classification of Sleep Disorders, som bruker et kondensert grupperingssystem: dyssomnias; parasomnier; søvnforstyrrelser assosiert med mentale, nevrologiske eller andre tilstander; og foreslåtte søvnforstyrrelser. Selv om mange søvnforstyrrelser forekommer hos både barn og voksne, er noen lidelser unike for barndommen.

Hypersomnia av sentral opprinnelse

Epidemisk encefalitt lethargica produseres av virusinfeksjoner av søvn-våkenhet mekanismer i hypothalamus, en struktur i den øvre enden av hjernestammen. Sykdommen går ofte gjennom flere stadier: feber og delirium, hyposomnia (tap av søvn) og hypersomnia (overdreven søvn, noen ganger grenser til koma). Inversjoner av 24-timers søvn-våkenhet mønstre er også ofte observert, som forstyrrelser i øyebevegelser. Selv om lidelsen er usedvanlig sjelden, har den lært nevrovitenskapsmenn om rollen til bestemte hjerneområder i søvn-vekkeoverganger.

Narkolepsi antas å involvere spesifikk unormal funksjon av subkortikale søvnreguleringssentre, spesielt et spesialisert område av hypothalamus som frigjør et molekyl kalt hypocretin (også referert til som orexin). Noen mennesker som opplever angrep av narkolepsi, har ett eller flere av de følgende hjelpesymptomene: katapleksi, et plutselig tap av muskeltonus utfeller ofte av en følelsesmessig reaksjon som latter eller oppsiktsvekkelse og noen ganger så dramatisk at den får personen til å falle ned; hypnagogiske (søvnutbrudd) og hypnopompiske (oppvåkende) visuelle hallusinasjoner av drømmeaktig art; og hypnagogisk eller hypnopompisk søvnparalyse, der personen ikke er i stand til å bevege frivillige muskler (unntatt luftveggsmuskler) i en periode fra flere sekunder til flere minutter. Søvnangrep består av perioder med REM ved begynnelsen av søvnen. Den fremtidige utløsningen av REM-søvn (som forekommer hos friske voksne generelt bare etter 70–90 minutter med NREM-søvn og hos personer med narkolepsi innen 10–20 minutter) kan indikere at symptomene på tilbehør er dissosierte aspekter ved REM-søvn; dvs. katapleksien og lammelsen representerer den aktive motoriske hemming av REM-søvn, og hallusinasjonene representerer drømmeopplevelsen av REM-søvn. Utbruddet av narkoleptiske symptomer er ofte tydelig i midten av ungdomstiden og i ung voksen alder. Hos barn er overdreven søvnighet ikke nødvendigvis åpenbar. I stedet kan søvnighet manifestere seg som oppmerksomhetsvansker, atferdsvansker eller hyperaktivitet. På grunn av dette undersøkes vanligvis tilstedeværelsen av andre narkoleptiske symptomer - som katapleksi, søvnparalyse og hypnagogiske hallusinasjoner.

Idiopatisk hypersomnia (overdreven søvn uten kjent årsak) kan innebære enten overdreven søvnighet og døsighet på dagtid eller en nattlig søvnperiode som er større enn normal varighet, men det inkluderer ikke REM-perioder med søvnutbrudd, som sett ved narkolepsi. En rapportert samtidig med hypersomni, svikt i hjerterytmen under søvnen, antyder at hypersomniac søvn kanskje ikke er like avslappet per tidsenhet som vanlig søvn. I sin primære form er hypersomnia antagelig arvelig (opprinnelig som narkolepsi) og antas å innebære en viss forstyrrelse i funksjonen til hypothalamiske søvnsentre; årsaksmekanismene er imidlertid stort sett ukjente. Selv om det er funnet noen subtile endringer i NREM-søvnregulering hos pasienter med narkolepsi, er både narkolepsi og idiopatisk hypersomni generelt ikke preget av grovt unormale EEG-søvnmønstre. Noen forskere mener at abnormiteten i disse lidelsene innebærer en svikt i "slå på" og "slå av" mekanismer som regulerer søvn i stedet for i søvnprosessen. Konvergent eksperimentelt bevis har vist at narkolepsi ofte er preget av en dysfunksjon av spesifikke nevroner lokalisert i den laterale og bakre hypothalamus som produserer hypocretin. Hypocretin er involvert i både appetitt og søvnregulering. Det antas at hypocretin fungerer som en stabilisator for overvåkning i søvn-våken og derved forklarer de plutselige søvnangrepene og tilstedeværelsen av dissosierte aspekter ved (REM) søvn under våkenhet hos narkoleptiske pasienter. Narkoleptiske og hypersomniac symptomer kan noen ganger administreres av eksiterende medisiner eller av medisiner som undertrykker REM-søvn.

Flere former for hypersomni er periodiske i stedet for kroniske. En sjelden forstyrrelse med periodisk overdreven søvn, Kleine-Levin syndrom, er preget av perioder med overdreven søvn som varer dager til uker, sammen med en skrubbsulten appetitt, hyperseksualitet og psykotisk lignende oppførsel i løpet av de få våkne timene. Syndromet begynner vanligvis i ungdomsårene, ser ut til å forekomme oftere hos menn enn hos kvinner, og til slutt forsvinner spontant i sen ungdom eller tidlig voksen alder.

Søvnløshet

Insomnia er en lidelse som faktisk består av mange lidelser, som alle har to egenskaper. For det første er personen ikke i stand til å verken sette i gang eller opprettholde søvn. For det andre skyldes problemet ikke en kjent medisinsk eller psykiatrisk lidelse, og det er heller ikke en bivirkning av medisiner.

Det er påvist at selvbeskrevne, dårlige sovende generelt, sover fysiologiske kriterier, mye bedre enn de forestiller seg. Søvnen deres viser imidlertid tegn på forstyrrelse: hyppig kroppsbevegelse, forbedret nivå av autonom funksjon, reduserte nivåer av REM-søvn, og, hos noen, inntrenging av våkne rytmer (alfabølger) gjennom de forskjellige søvnstadiene. Selv om søvnløshet i en spesiell situasjon er vanlig og uten patologisk import, kan kronisk søvnløshet være relatert til psykologisk forstyrrelse. Søvnløshet behandles konvensjonelt ved administrering av medikamenter, men ofte med stoffer som er potensielt vanedannende og ellers farlige når de brukes over lengre perioder. Det er påvist at behandlinger som involverer kognitive og atferdsmessige programmer (avslapningsteknikker, den midlertidige begrensningen av søvntiden og gradvis gjeninnføring, etc.) er mer effektive i den langsiktige behandlingen av søvnløshet enn farmakologiske inngrep.

Søvnrelaterte pusteforstyrrelser

Et av de mer vanlige søvnproblemene som oppstår i det moderne samfunnet er hindrende søvnapné. I denne forstyrrelsen hindrer den øvre luftveien (i regionen bakerst i halsen, bak tungen) gjentatte ganger luftstrømmen på grunn av en mekanisk hindring. Dette kan skje flere titalls ganger i timen under søvn. Som en konsekvens er det nedsatt gassutveksling i lungene, noe som fører til reduksjon i oksygennivået i blodet og uønskede forhøyelser i blodnivået av karbondioksid (en gass som er et avfallsprodukt av metabolisme). I tillegg er det hyppige søvnforstyrrelser som kan føre til kronisk søvnmangel med mindre de behandles. Obstruktiv søvnapné er vanligvis forbundet med overvekt, selv om fysiske misdannelser i hakeområdet (f.eks. Retrognathia eller mikrognathia) og forstørrede mandler og adenoider også kan forårsake lidelsen. Obstruktiv søvnapné kan forekomme hos voksne, ungdommer og barn.

Mindre vanlige årsaker til pusteproblemer i søvn inkluderer sentral søvnapné. Begrepet sentral (i motsetning til hindrende) refererer til ideen om at i dette settet med forstyrrelser luftveismekanikken er sunn, men hjernen gir ikke signalet som trengs for å puste under søvn.

parasomnier

Blant episodene som noen ganger blir ansett som problematiske i søvn, er søvnighet (søvnprat), somnambulisme (søvngang), enurese (fukting av sengen), bruxisme (tennesklipping), snorking og mareritt. Søvnprat virker oftere å bestå av inartikulære mumler enn av utvidede meningsfulle ytringer. Det forekommer i det minste av og til for mange mennesker, og på det nivået kan ikke betraktes som patologisk. Søvngang er vanlig hos barn og kan noen ganger vedvare til voksen alder. Enuresis kan være et sekundært symptom på en rekke organiske tilstander eller, oftere, en primær lidelse i seg selv. Mens hovedsakelig er en forstyrrelse i tidlig barndom, vedvarer enuresis inn i sen barndom eller tidlig voksen alder for et lite antall personer. Tennesliping er ikke konsekvent assosiert med noe bestemt søvnstadium, og påvirker heller ikke den generelle søvnmønstringen nevneverdig; det ser ut til å være en unormalitet i, snarere enn av, søvn.

En rekke skremmende opplevelser forbundet med søvn har på en eller annen tid blitt kalt mareritt. Fordi ikke alle slike fenomener har vist seg å være identiske i deres assosiasjoner til søvnstadier eller med andre variabler, må det skilles flere mellom dem. Søvnforstyrrelser (pavor nocturnus) er vanligvis lidelser i tidlig barndom. Når NREM-søvnen plutselig blir avbrutt, kan barnet skrike og sitte oppe i tilsynelatende terror og være usammenhengende og utrøstelig. Etter noen minutter kommer barnet tilbake i søvn, ofte uten å ha vært helt våken eller våken. Drømmeinnkalling er vanligvis fraværende, og hele episoden kan glemmes om morgenen. Angstdrømmer virker ofte assosiert med spontane arousals fra REM-søvn. Det er en minne om en drøm hvis innhold stemmer overens med den forstyrrede oppvåkningen. Mens deres vedvarende tilbakefall antagelig indikerer våken psykologisk forstyrrelse eller stress forårsaket av en vanskelig situasjon, forekommer angstdrømmer noen ganger hos mange ellers friske personer. Tilstanden er forskjellig fra panikkanfall som oppstår under søvn.

REM søvnatferdsforstyrrelse (RBD) er en sykdom der sovende utrømmer drømmeinnholdet. Hovedkarakteristikken for lidelsen er mangel på den typiske muskellammelsen som sees under REM-søvn. Konsekvensen er at den sovende ikke lenger er i stand til å avstå fra å fysisk utøve de forskjellige elementene i drømmen (for eksempel å slå en baseball eller løpe fra noen). Tilstanden sees hovedsakelig hos eldre menn og antas å være en degenerativ hjernesykdom. De med RBD ser ut til å ha økt risiko for senere å utvikle Parkinsons sykdom.

Søvnrelaterte bevegelsesforstyrrelser

Restless legs syndrom (RLS) og en beslektet lidelse kjent som periodisk lemmebevegelsesforstyrrelse (PLMD) er eksempler på søvnrelaterte bevegelsesforstyrrelser. Et kjennetegn på RLS er en ubehagelig følelse i bena som gjør bevegelse uimotståelig; bevegelsen gir en viss midlertidig lindring av sensasjonen. Selv om den primære klagen assosiert med RLS er våkenhet, klassifiseres lidelsen som en søvnforstyrrelse av to grunnleggende årsaker. For det første er det en døgnvariant av symptomene, noe som gjør dem mye vanligere om natten; den berørte personens evne til å sovne blir ofte forstyrret av det nådeløse behovet for å bevege seg når han er i sengen. Den andre grunnen er at de fleste mennesker med RLS under søvn opplever subtile periodiske bevegelser i bena, noe som noen ganger kan forstyrre søvnen. De periodiske bevegelsene i lemmer kan imidlertid forekomme i en rekke andre omstendigheter, inkludert andre søvnforstyrrelser enn RLS, for eksempel PLMD, eller som en bivirkning av noen medisiner. Bevegelsene i seg selv anses som patologiske hvis de forstyrrer søvnen.

Forstyrrelser fremhevet under søvn

En rekke medisinske symptomer kan fremheves av søvnforholdene. Anfall på angina (krampaktig kvelning i brystsmerter), for eksempel, kan tilsynelatende forsterkes ved aktivering av det autonome nervesystemet i REM-søvn, og det samme gjelder magesyresekresjoner hos personer som har tolvfingertarmsår. NREM-søvn kan derimot øke sannsynligheten for visse typer epileptisk utflod. I kontrast ser REM-søvn ut til å være beskyttende mot anfallsaktivitet.

Deprimerte mennesker har en tendens til å ha søvnplager. De sover vanligvis enten for mye eller ikke nok og har lav energi og søvnighet på dagtid uansett hvor mye de sover. Personer med depresjon har en tidligere første REM-periode i nattesøvnen enn ikke-deprimerte mennesker. Den første REM-perioden, som forekommer 40–60 minutter etter søvnens begynnelse, er ofte lenger enn normalt, med mer øyebevegelsesaktivitet. Dette antyder en forstyrrelse i kjøreeguleringsfunksjonen, som påvirker ting som seksualitet, appetitt eller aggressivitet, som alle reduseres hos berørte personer. REM-berøvelse av farmakologiske midler (trisykliske antidepressiva) eller ved REM-oppvåkningsteknikker ser ut til å reversere den søvn abnormiteten og for å lindre våknsymptomene.

Døgnrytmeforstyrrelser

Det er to fremtredende typer søvnplanforstyrrelser: fase-avansert søvn og fase-forsinket søvn. I førstnevnte forekommer søvnutbruddet og forskyvningen tidligere enn de sosiale normene, og i sistnevnte er søvnutbruddet forsinket og våkningen er også senere på dagen enn det som er ønskelig. Fase-forsinket søvn er et vanlig døgnproblem hos individer, særlig ungdommer, som har en tendens til å holde seg sent oppe, sove i eller ta sent på ettermiddagen. Endringer i søvn-våken syklus kan også forekomme hos skiftarbeidere eller følge internasjonale reiser over tidssoner. Forstyrrelsene kan også oppstå kronisk uten noen åpenbar miljøfaktor. Ulike gener involvert i denne døgnreguleringen har blitt avdekket, noe som antyder en genetisk komponent i visse tilfeller av søvnplaner. Betingelsene kan behandles ved gradvis justering av tidspunktet for søvn. Omjusteringen kan forenkles ved fysiske (f.eks. Lyseksponering) og farmakologiske (f.eks. Melatonin).

Overdreven søvnighet på dagtid er en hyppig klage blant ungdom. Den vanligste årsaken er et utilstrekkelig antall timer med å sove, på grunn av sosiale planer og skoletidens begynnelsestid. I tillegg, for personer i alle aldre, kan eksponering for blå lysemitterende enheter, som smarttelefoner og nettbrett, før de sovner, bidra til søvnproblemer, antagelig fordi blått lys påvirker nivåene av melatonin, som spiller en rolle i søvninduksjon. Psykologiske lidelser (f.eks. Major depresjon), døgnrytmeforstyrrelser eller andre typer søvnforstyrrelser kan også forårsake overdreven søvnighet på dagtid.

Teorier om søvn

To typer tilnærminger dominerer teorier om det funksjonelle formålet med søvn. Man begynner med den målbare fysiologien i søvn og forsøker å relatere disse funnene til visse funksjoner, kjent eller hypotetisk. Etter at funn av REM-søvn ble rapportert på 1950-tallet antok mange for eksempel at funksjonen til REM-søvn var å spille på nytt og prøve på nytt på dagtid. Dette ble utvidet til teorien om at REM-søvn er viktig for å styrke minner. Senere fikk de langsomme hjernebølgene av NREM-søvn popularitet blant forskere som forsøkte å demonstrere at søvnfysiologi spiller en rolle i hukommelsen eller andre endringer i hjernens funksjon.

Andre søvnsteorier tar atferdsmessige konsekvenser av søvn og forsøker å finne fysiologiske tiltak for å underbygge søvn som driveren for denne oppførselen. For eksempel er det kjent at folk med mindre søvn er mer slitne og at tretthet kan bygge seg opp etter påfølgende netter med mangelfull søvn. Dermed spiller søvn en kritisk rolle i årvåkenhet. Med det som utgangspunkt har søvnforskere identifisert to hovedfaktorer som ser ut til å drive denne funksjonen: døgnpacemakeren, som ligger dypt inne i hjernen i et område av hypothalamus kalt den suprakiasmatiske kjernen; og den homeostatiske regulatoren, muligens drevet av oppbygging av visse molekyler, for eksempel adenosin, som bryter ned produkter av cellulært metabolisme i hjernen (interessant nok, blokkerer koffein bindingen av adenosin til reseptorer på nevroner og derved hemmer adenosins søvnsignal).

Å beskrive søvnens formål som å forhindre søvnighet tilsvarer det å si at matens formål er å forhindre sult. Det er kjent at mat består av mange molekyler og stoffer som driver mange viktige kroppsfunksjoner, og at sult og metning er midler for hjernen til å rette oppførsel mot å spise eller ikke spise. Kanskje virker søvnighet på samme måte: en mekanisme som fører dyr mot en atferd som oppnår søvn, som igjen gir en rekke fysiologiske funksjoner.

En bred teori om søvn er nødvendigvis ufullstendig inntil forskere får full forståelse av funksjonene som søvn spiller i alle aspekter av fysiologi. Forskere har således vært tilbakeholdne med å tildele et hvilket som helst enkelt formål å sove, og faktisk mener mange forskere at det sannsynligvis er mer nøyaktig å beskrive søvn som serverer flere formål. For eksempel kan søvn muliggjøre dannelse av hukommelse, øke årvåkenhet og oppmerksomhet, stabilisere humøret, redusere belastningen på ledd og muskler, styrke immunforsvaret og signalisere endringer i hormonfrigjøring.