Spánek N2 – Spánková vřetena a K-komplexy

Pokud jste se v poslední době naučili něco nového, je pravděpodobné, že vaše nově získané znalosti byly zapamatovány vaším mozkem ve fázi spánku N2. Učení a utváření vzpomínek probíhají právě během N2, druhé fáze spánku, která patří mezi NREM fáze, u nichž nedochází k rychlému pohybu očí. Jedná se o hlubší fázi spánku než je N1 a je nezbytná pro naše kognitivní funkce a další důležitou mozkovou aktivitu. Na N2 připadá asi polovinu času, který strávíme spánkem.

Spánek N2

Poznámka: Obsah na webu KrásnéSny.cz má mít pouze informativní charakter. Neměl by být brán jako lékařská rada a neměl by nahrazovat lékařskou pomoc a dohled vyškoleného odborníka. Pokud máte pocit, že trpíte nějakou poruchou spánku nebo zdravotními obtížemi se spánkem spojenými, navštivte svého lékaře.

Co se děje během N2?

Spánek N2 má několik specifických vlastností, včetně dvou jedinečných mozkových vln s důležitými funkcemi. Během spánku N2 je mozek schopen zpracovávat současně informace z okolí a informace procházející mezi neurony. Sny jsou sice vzácné, ale příležitostně se vyskytují.

Hluk a jiné rušivé podněty mohou během spánku N1 způsobit probuzení vcelku snadno, zatímco pro probuzení spící osoby během N2 jsou zapotřebí už daleko silnější rušivé stimuly. Probuzení je zkrátka během N2 méně pravděpodobné, nicméně hluk může způsobovat epizody kontrakcí a relaxací svalů. Jakmile začne spánek N2, oči vykazují jen minimální až zcela žádný pohyb.

Mezi další fyziologické změny charakteristické pro spánek N2 patří:

  • Další pokles srdeční frekvence a dýchání
  • Unikátní vzorce neuronální aktivity, respektive mozkových vln
  • Snížení krevního tlaku
  • Zpomalení metabolických funkcí
  • Snížení tělesné teploty
Pokles krevního tlaku

Mozkové vlny se během spánku N2 zpomalují, protože se tělo připravuje na hluboký spánek s pomalými vlnami. Stejně jako mozkové vlny spánku N1 jsou i mozkové vlny N2 z velké části tvořeny vlnami theta. Frekvence vln theta se obvykle pohybuje mezi 5 a 8 cykly za sekundu. Theta vlny se mohou vyskytovat i během bdění, a to při denním snění nebo při provádění repetitivních úkonů, jako je vaření nebo řízení.

Theta vlny pocházejí z hipokampu, což naznačuje, že je hipokampus během spánku N2 aktivní. Tato aktivita signalizuje, že je mozek připraven i během spánku zpracovávat informace, jako jsou třeba nedávné vzpomínky.

Hipokampus

Hipokampus je centrem paměti, emocí a navigace v mozku. Pomáhá také ovládat autonomní nervovou soustavu.

Co se děje během N2?

Spánková vřetena a K-komplexy jsou krátké vzruchy aktivity viditelné na EEG (elektroencefalogram) během spánku N2. Spánková vřetena a K-komplexy jsou jedinečné pro NREM spánek a s největší frekvencí se vyskytují právě při spánku N2.

Spánková vřetena jsou takto pojmenována, protože na EEG připomínají vřeteno příze. Spánková vřetena zahrnují aktivaci v různých částech mozku, jako je thalamus a přední cingulární kůra. Jejich délka na EEG se může lišit podle části mozku odkud pocházejí.

Neurální interakce, ke kterým dochází během epizod spánkových vřeten, vytvářejí rozsáhlé kruhové vlny v mozkové kůře. Zdá se, že tento vlnový vzorec umožňuje neuronům komunikovat skrze šedou hmotu mozkovou. Tyto vlny se pohybují naprosto totožnou rychlostí, jakou potřebují dva neurony k výměně informací.

NREM spánek, který buď zcela postrádá spánková vřetena nebo jich má výrazně méně než je obvyklé, je spojován s takovými zdravotními stavy jako jsou:

  • Schizofrenie
  • Smrtelná rodinná nespavost (Fatální familiární insomnie – FFI)
  • Epilepsie
  • Autismus
  • Neurovývojová onemocnění u dětí

Méně spánkových vřeten může být také prediktorem neurodegenerativních onemocnění, jako je demence a Alzheimerova choroba.

Co je smrtelná rodinná nespavost?

Smrtelná rodinná nespavost (Fatální familiární insomnie – FFI) je vzácné a smrtelné prionové onemocnění genetického původu. Porucha je charakterizována stále horší nespavostí a rychle se zhoršující dysfunkcí autonomního nervového systému.

Po výskytu spánkových vřeten často bezprostředně následují svalové záškuby. Spojení těchto dvou jevů se poprvé objevuje ve čtyřech až šesti týdnech po narození a může být spojeno s vývojem neuronových sítí mezi mozkem a svaly u dětí.

Svalové záškuby související se spánkovými vřeteny se nadále vyskytují i v dospělosti, a to dlouho po vytvoření neuronových sítí. Může se jednat o jakousi „kontrolu systému“, která nervovému systému umožňuje reorganizovat se a testovat spojení během spánku.

Spánková vřetena

Rozsáhlý výzkum podporuje teorii, že spánková vřetena jsou nezbytnou součástí konsolidace paměti. Rovněž se zdají být důležité pro senzomotorické zpracování. Ve studiích, ve kterých byly subjekty v bdělém stavu seznamovány s novými pojmy nebo byly požádány o zapamatování sekvence slov či čísel, se následně počet spánkových vřeten výrazně zvýšil.

Zdá se, že spánková vřetena pomáhají konsolidovat deklarativní paměť, která se týká událostí, skutečností a informací, které lze „deklarovat“ ve vědomém stavu. Deklarativní paměť se liší od paměti procedurální, která zahrnuje „automatické vyjadřování“ vzpomínek jako jsou pohyby těla, mluvení, které jsme se naučili jako děti nebo třeba používání nástrojů.

Kromě role v paměti a učení mohou spánková vřetena měnit vnímání zvuků/hluku mozkem během spánku, což pomáhá udržovat stav spánku. Tento proces je také známý jako senzorické hradlování. Senzorické hradlování je neurologický proces, při kterém mozek selektivně filtruje informace, což nám umožňuje vědomě rozpoznat pouze relevantní nebo ohrožující podněty. U osob s takovými poruchami jako je autismus či schizofrenie, může být toto smyslové vnímání narušeno.

Efekt koktejlové párty

Jedná se o termín, který ilustruje smyslové brány prostřednictvím konceptu koktejlové párty. Reálné prostředí koktejlové párty, kde je mnoho zvuků a hluků z mnoha zdrojů, ukazuje schopnost mozku blokovat nepotřebné sluchové vjemy a soustředit se na jediný proud informací, jako je například typicky konverzace s konkrétní osobou.

K-komplexy

K-komplexy jsou dlouhé delta vlny, které se objevují vždy po jedné a trvají přibližně 1 sekundu. Jsou nejdelší a jedny z nejvýraznějších mozkových vln. Vyskytují se přibližně po 1 až 2 sekundách. Poprvé je lze pozorovat u kojenců asi 5 měsíců po narození a ve svém vývoji pokračují až do dospělosti. Amplituda a frekvence K-komplexů je vyšší u lidí pod 30 let. Po 50. roce života se jejich amplituda a frekvence začnou znatelně zmenšovat, přičemž není od věci zmínit, že podobné propojení s věkem lze pozorovat i u spánkových vřeten.

Stejně jako spánková vřetena jsou i K-komplexy jedinečné pro NREM spánek a nejčastěji jsou pozorovány během fáze spánku N2. Na rozdíl od spánkových vřeten však mohou být vyvolány zvuky z okolí, dotekem, přerušením dýchání a jinými podněty.

K-komplexy mohou plnit podobnou funkci jako spánková vřetena. Chrání mozek a stav spánku před rušením vnějšími podněty. Interakce mezi spánkovými vřeteny a K-komplexy umožňuje mozku udržovat klidný stav a přitom bezpečně ignorovat vnější podněty, které mozek nevyhodnocuje jako nebezpečné.

K-komplexy

Poruchy spánku a fáze N2

Poruchy spánku mohou mít všemožné účinky na všechny fáze spánku. Zatímco některé poruchy se objevují pouze v REM spánku, jiné mají zvláštní vliv i na NREM spánek, což má za následek nedostatek regeneračního spánku, problémy s pamětí nebo celkově sníženou kvalitu spánku.

Parasomnie

Parasomnie jsou třídou spánkových poruch, které obecně souvisí s NREM spánkem. Obvykle se vyskytují během částečného probuzení mezi NREM spánkem a bdělostí. Parasomnie, které se nejčastěji vyskytují v dětském věku, mají nicméně tendenci s postupujícím věkem slábnout.

Parasomnie zahrnují takové poruchy a chování jako:

  • Náměsíčnost
  • Noční děsy
  • Pojídání ve spánku (SRED)
  • Probuzení se zmateností

Ačkoli se většina parasomnií projevuje během hlubokého spánku s pomalými vlnami ve fázi N3, mohou se objevit také během fáze N2, a to zejména při přechodu z N2 na N3. Obvykle se vyskytují během první poloviny noci, kdy jsou NREM fáze spánku delší.

N2 fáze spánku a parasomnie

Co je to probuzení se zmateností?

Probuzení se zmateností je typ poruchy spánku, ke které dochází během přechodu z hlubokého do lehčího spánku. Porucha způsobuje částečné nebo úplné probuzení charakterizované zmateností, dezorientací, pomalou řečí a zvláštním chováním.

Syndrom neklidných nohou

Syndrom neklidných nohou (RLS) způsobuje nepříjemné nebo bolestivé pocity v nohách a nutkání pohybovat nohama v reakci na to. Lidé, kteří trpí RLS, mají tendenci vykazovat na EEG více K-komplexů, obzvláště těsně před pohybem svalů. I když jsou pohyby způsobené RLS zmírněny medikamenty, K-komplexy se nevracejí k normální frekvenci. Tento jev může pomoci vysvětlit, proč pacienti s RSL trpí nedostatkem regeneračního spánku i poté, co se zmírnily primární svalové příznaky.

Syndrom neklidných nohou může vést k únavě nejen kvůli posunutému usnutí, ale také kvůli přerušování fází spánku N1 a N2. Opakovaná probouzení mohou vést k neúplným spánkovým fázím, což má za následek nekvalitní spánek a sníženou efektivitu spánku.

Narkolepsie

Pacienti s narkolepsií mohou přeskočit NREM fáze spánku včetně spánku N2 a upadnout přímo do REM spánku. Spánek, který začíná REM fází, odlišuje narkolepsii od jiných poruch nadměrné ospalosti. Tento neobvyklý režim spánku naznačuje dysfunkci mezi stavy spánku a bdění.

Neobvyklé množství času stráveného ve spánku REM může být příčinou vysokého procenta narkoleptiků, kteří trpí spánkovou paralýzou a hypnagogickými halucinacemi. V důsledku překrývání bdělosti s REM spánkem může svalová paralýza spojená s REM spánkem přetrvávat do bdělého stavu, což způsobuje spánkovou paralýzu a další smyslové poruchy. Nedostatek spánku NREM může vést k další únavě, potížím s učením a problémům s krátkodobou i dlouhodobou pamětí.

Hypnagogické halucinace

Hypnagogické halucinace jsou velmi živé a věrohodné vizuální jevy, které se objevují během přechodu mezi spánkem a bdělostí. Tyto typy halucinací častěji postihují lidi s narkolepsií a jinými poruchami cyklu spánek/bdění.

Závěrem

Spánek N2 je komplexní fáze spánku s mnoha funkcemi, počínaje konsolidací paměti až po ochranu spánkového stavu. Fyziologické změny, ke kterým dochází během N2, pomáhají navodit spánek N3, který je nejhlubší a nejvíce regenerující fázi spánku.

Každá fáze spánku má odlišné vlastnosti, které odhalují její účel a důležitost ve spánkovém cyklu. N2 může pomáhat při vývoji nervového systému v dětství a jeho bezproblémovému fungování v dospělosti. Všechny čtyři fáze spánku spolupracují a vytvářejí celou škálu efektů spánku, z nichž každá je nezbytná pro naše zdraví a pohodu.