Sen nie jest stanem jednorodnym. Wyróżnia się kilka jego etapów, które można rozróżnić dzięki odmiennym wzorcom aktywności elektrycznej mózgu. Wzorce te można przedstawić graficznie dzięki elektroencefalografii. Fale różnią się zarówno częstotliwością, jak i amplitudą (Ilustracja 4.8). Sen człowieka można podzielić na dwa główne etapy: fazę z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM) oraz bez szybkich ruchów gałek ocznych (NREM). Sen paradoksalny (in. faza REM) (ang. rapid eye movement phase (REM)) charakteryzują błyskawiczne ruchy gałek ocznych pod zamkniętymi powiekami. Fale mózgowe w tym stadium przypominają fale mózgowe podczas czuwania. Natomiast sen wolnofalowy (ang. non-REM (NREM)) składa się czterech faz, które od siebie i od stanu czuwania różnią się wykresami bioelektrycznej aktywności mózgu. Pierwsze cztery fazy snu to etap NREM, natomiast faza piąta i ostatnia to REM. W tym podrozdziale opiszemy każdą z tych faz snu oraz charakterystyczne dla niej wzorce fal aktywności elektrycznej mózgu.
Fazy snu NREM
Początkowa faza snu NREM znana jest jako pierwsza faza snu. Pierwsza faza snu (ang. stage 1 sleep) jest etapem przejściowym między czuwaniem a snem, gdy powoli zasypiamy. W tej fazie następuje spowolnienie tętna i oddechu. W tej fazie pojawiają się zarówno fale alfa, jak i theta. W początkowym momencie pierwszej fazy snu występują fale alfa (ang. alpha waves) (Ilustracja 4.9). Ten wzorzec aktywności elektrycznej mózgu przypomina pracę mózgu kogoś, kto jest niezwykle rozluźniony, nie mniej jednak świadomy. Im dłużej osoba trwa w pierwszej fazie snu, tym bardziej zwiększa się częstotliwość występowania fal theta (ang. theta waves). Mają one jeszcze niższą częstotliwość (4–7 Hz) i wyższą amplitudę niż fale alfa. Dość ławo jest obudzić osobę z pierwszej fazy snu – większość ludzi obudzona w tej fazie odpowiada, że wcale nie spała.
Przechodząc do drugiej fazy snu (ang. stage 2 sleep), ciało wchodzi w stan głębokiego rozluźnienia. Wciąż dominują tu fale theta, ale przerywane są krótkimi wybuchami czynności elektrycznej mózgu, zwanymi wrzecionami sennymi (Ilustracja 4.10). Wrzeciono snu (ang. sleep spindle) to szybka eksplozja fal mózgowych o wyższej częstotliwości, które prawdopodobnie są istotne dla uczenia się i zapamiętywania (Fogel i Smith, 2011; Poe et al., 2010). Dodatkowo cechą charakterystyczną drugiej fazy snu jest występowanie zespołów K. Zespół K (ang. K-complex) to pojedyncza fala o bardzo wysokiej amplitudzie, która w pewnych przypadkach może występować jako reakcja na bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego. Zatem zespoły K mogą stanowić most do wyższych poziomów pobudzenia związanych z bodźcami ze środowiska zewnętrznego (Halász, 1993; Steriade i Amzica, 1998).
Trzecią fazę snu (ang. stage 3 sleep) i czwartą fazę snu (ang. stage 4 sleep) często określa się mianem snu głębokiego lub wolnofalowego, ponieważ charakteryzują się występowaniem fal o niskiej częstotliwości (do 4 Hz) i wysokiej amplitudzie – fal delta (ang. delta waves) (Ilustracja 4.11). W tym czasie tętno i częstotliwość oddechu znacznie spadają. Znacznie trudniej jest obudzić osobę, która znajduje się w trzeciej lub czwartej fazie snu niż będącą w fazach wcześniejszych. Interesujące, że badani, którzy w trzeciej i czwartej fazie snu mają podwyższoną częstotliwość występowania fal alfa (zwykle kojarzonych raczej z czuwaniem i pierwszą fazą snu), po przebudzeniu – bez względu na to, jak długo spali – twierdzą, że wcale nie czują się wypoczęci (Stone et al., 2008).
Sen REM
Jak już wspominaliśmy, sen REM to faza snu charakteryzująca się szybkimi ruchami gałek ocznych. Pojawiające się w tej fazie fale mózgowe podobne są do tych obserwowanych u osób w stanie czuwania, co widać na Ilustracji 4.12. To podczas niej śnimy. Cechą charakterystyczną tej fazy jest również paraliż układu mięśniowego, z wyjątkiem tych jego partii, które są odpowiedzialne za krążenie i oddychanie. Zatem podczas snu REM u zdrowego człowieka nie obserwuje się żadnych ruchów mięśni zależnych od woli. Należy jednak pamiętać, że podczas tej fazy snu utrzymywane są inne procesy życiowe niewymagające zaangażowania świadomości. Tę fazę snu nazywa się również snem paradoksalnym ze względu na wysoką aktywność mózgu przy jednoczesnym braku napięcia mięśniowego. Podobnie jak NREM, sen REM ważny jest z punktu widzenia różnych aspektów uczenia się i zapamiętywania (Siegel, 2001).
Ludzie pozbawieni możliwości snu REM, którym następnie pozwala się spać bez dalszych zakłóceń, spędzają więcej czasu w fazie REM, co przypomina próbę odzyskania straconego czasu REM. Dotyczy to zarówno sytuacji, w której dochodzi do deprywacji snu, jak również zakłóceń w ramach samej fazy REM. Zjawisko to nosi nazwę nadrabiania fazy snu REM i wydaje się wskazywać na to, że również sen REM podlega regulacji homeostatycznej. Niezależnie od roli w procesach związanych z uczeniem się oraz zapamiętywaniem sen REM prawdopodobnie pełni także ważną funkcję w przetwarzaniu emocji i ich regulacji. Z tego punktu widzenia sen REM może być adaptacyjną reakcją na stres u osób niecierpiących na depresję, zmniejszając emocjonalną wagę przykrych i nieprzyjemnych wydarzeń, które występują w okresach czuwania (Suchecki et al., 2012).
Podczas gdy deprywacja snu zasadniczo przynosi wiele negatywnych konsekwencji (Brown, 2012), skutki deprywacji REM wydają się nieco mniej jednoznaczne (Siegel, 2001). Niektórzy uważają nawet, że deprywacja REM w niektórych sytuacjach może być korzystna. Jak pokazują wybrane badania, osoby cierpiące na depresję wcześniej wchodzą w tę fazę snu i znacznie dłużej w niej pozostają. Uważa się zatem, że jej skrócenie może korzystnie wpływać na ich stany emocjonalne. Udowodniono na przykład, że skrócenie fazy REM przynosi złagodzenie objawów u osób z ciężką depresją; wiele skutecznych leków antydepresyjnych wygasza tę fazę (Riemann et al., 2001; Vogel, 1975).
Należy jednak wspomnieć o badaczach, którzy kwestionują powyższe odkrycia, sugerując, że deprywacja snu nieograniczona do fazy REM jest tak samo skuteczna, a nawet skuteczniejsza w wyciszaniu symptomów depresji u niektórych pacjentów. W każdym razie nie do końca rozumiemy jeszcze, dlaczego u niektórych pacjentów deprywacja snu sprzyja poprawie nastroju (Giedke i Schwärzler, 2002). Według ostatnich odkryć może ona zmieniać przetwarzanie informacji emocjonalnych w taki sposób, że różnego rodzaju bodźce jawią się jako pozytywne (Gujar et al., 2011). Poniższy hipnogram (Ilustracja 4.13) pokazuje przechodzenie konkretnej osoby przez fazy snu.
Sięgnij po więcej
Obejrzyj to wideo opisujące różne fazy snu.
Marzenia senne
Znaczenie nadawane marzeniom sennym zależy od kultury i od czasów. Pod koniec XIX wieku austriacki psychiatra Zygmunt Freud (1856-1939) doszedł do wniosku, że dzięki snom można zyskać dostęp do nieświadomości. Jego zdaniem analiza marzeń sennych mogłaby pomóc ludziom zwiększyć samoświadomość oraz uzyskać rozeznanie potrzebne w radzeniu sobie z problemami codziennego życia. Freud dokonał rozróżnienia na jawną i utajoną treść snów. Treść jawna (ang. manifest content) to rzeczywista treść snu, natomiast treść utajona (lub treść ukryta) (ang. latent content) to jego zamaskowane znaczenie. Przykładowo zgodnie z koncepcją Freuda kobieta, która śni o tym, że goni ją wąż, ujawnia lęk przed fizyczną bliskością, gdyż wąż w tej teorii reprezentowałby penisa.
Freud nie był jedynym teoretykiem zajmującym się snami. Dwudziestowieczny szwajcarski psychoterapeuta Carl Gustav Jung (1875–1961) w swoim podejściu uwzględnił szerszą gamę zjawisk, opartych nie tylko na indywidualnych doświadczeniach, lecz także na tych o charakterze społecznym. Uważał, że marzenia senne pozwalają dostroić się do nieświadomości zbiorowej. Opisywana przez Junga nieświadomość zbiorowa (ang. collective unconsciousness) to teoretyczna skarbnica informacji dzielonych przez wszystkich ludzi. Według niego określone symbole występujące w snach odzwierciedlają uniwersalne wzorce, inaczej archetypy, o znaczeniu podobnym dla wszystkich ludzi bez względu na kulturę i miejsce zamieszkania.
Natomiast badaczka snu i marzeń sennych Rosalind Cartwright (ur. 1922) uważa sny za odzwierciedlenie wydarzeń ważnych z perspektywy życia śpiącej osoby. W odróżnieniu od idei Freuda i Junga jej koncepcje dotyczące snów znalazły swoje potwierdzenie w dowodach empirycznych. Wraz z kolegami opublikowała wyniki badania, w którym kobiety w trakcie procesu rozwodowego kilkukrotnie w okresie pięciu miesięcy proszono o opisywanie stopnia, w jakim myślały o byłych małżonkach. Te same kobiety budzono w fazie snu REM w celu szczegółowego zrelacjonowania treści snów. Występowała znacząca pozytywna korelacja między częstotliwością myśli o byłych partnerach na jawie i liczbą przypadków, kiedy pojawiali się jako bohaterowie ich snów (Cartwright et al., 2006). Badania (Horikawa et al., 2013) ujawniły nowe techniki, dzięki którym naukowcy mogą skutecznie wykrywać i klasyfikować obrazy wizualne podczas snów z wykorzystaniem fMRI, czyli funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, by mierzyć neuronalną aktywność mózgu. Dzięki temu w tym obszarze pojawiają się nowe możliwości prowadzenia badań.
Naukowcy poszukują również powodów, dla których śnimy. Według Hobsona (2009) śnienie może reprezentować stan protoświadomości. Pośród wielu dowodów neurobiologicznych John Hobson cytuje też badania dotyczące świadomego śnienia i traktuje je jako szansę na lepsze zrozumienie marzeń sennych. Świadomy sen (przytomny sen) (ang. lucid dream) to stan śnienia, w którym są obecne pewne aspekty stanu czuwania. W świadomym śnie osoba uświadamia sobie, że śni, i dzięki temu może kontrolować jego przebieg (LaBerge, 1990).