Gli scienziati una volta pensavano che il sonno fosse uno stato passivo, un'epoca in cui il cervello e il corpo di una persona si chiudevano perché la notte si riposasse e si riprendesse. Ma ora, i ricercatori sanno che il sonno è un momento molto attivo, un periodo durante il quale il cervello e alcuni processi fisiologici possono essere al lavoro.
Ad esempio, alcuni ormoni coinvolti nella crescita nei bambini, nella riparazione delle cellule o nella digestione vengono potenziati durante il sonno. Anche i percorsi cerebrali coinvolti nell'apprendimento e nella memoria aumentano, secondo il National Institutes of Health (NIH).
Infatti, a volte il cervello è più attivo quando una persona dorme rispetto a quando è sveglio, secondo la Harvard Medical School. Ma il sonno può anche rallentare molti altri processi fisiologici, dalla frequenza cardiaca e respiratoria alla temperatura corporea e alla pressione sanguigna.
Lo stadio del sonno in cui si trova una persona influenza anche quanto sono attivi il cervello e il corpo.
Per più di 60 anni, i ricercatori del sonno hanno saputo che esistono due categorie principali di sonno: il sonno REM, che significa "movimento rapido degli occhi" e sonno non-REM o non rapido, secondo il dott. Stuart Quan, clinico direttore della divisione dei disturbi del sonno e circadiani presso il Brigham and Women's Hospital di Boston.
Il sonno non REM è ora considerato costituito da tre fasi, note come N1, N2 e N3, ha affermato Quan. Prima del 2007, il sonno non REM era suddiviso in quattro fasi, ma poi gli specialisti di medicina del sonno hanno deciso che non vi era alcuna ragione fisiologica per distinguere tra due fasi, la vecchia fase 3 e la fase 4, ha spiegato. Questi sono stati combinati in uno stadio, ora indicato come N3.
Durante il sonno, il cervello scorre ripetutamente quattro fasi distinte di sonno REM e non REM in una sequenza specifica. Questa sequenza cambia leggermente tra la prima e la seconda metà del sonno. Mentre il sonno avanza in una serie di 4-5 cicli di sonno durante la notte, il tempo trascorso nella fase REM si allunga e il tempo trascorso nel sonno N3 si accorcia, ha detto Quan.
Live Science ha chiesto a Quan una spiegazione più dettagliata di ciò che accade nel corpo e nel cervello durante ciascuna di queste quattro fasi del sonno.
Sonno non REM
Stadio N1
Quando una persona diventa sonnolenta, sta andando alla deriva nel sonno N1, ha detto Quan. In questa prima fase del sonno non REM, una persona sta passando dalla fase di veglia all'addormentarsi.
Questa è una forma di sonno relativamente leggera che dura circa 5 a 10 minuti. Durante questa fase, la frequenza cardiaca e respiratoria iniziano a rallentare, anche i movimenti degli occhi rallentano e i muscoli si rilassano. La temperatura corporea diminuisce e le onde cerebrali, se osservate su un elettroencefalogramma (EEG) in un laboratorio del sonno, verrebbero rallentate.
Una persona può essere facilmente svegliata dal sonno N1 e quell'individuo potrebbe non pensare di aver dormito, ha detto Quan. N1 sleep è il primo stadio inserito quando si fa un pisolino.
È normale per una persona sperimentare "cretini ipnici", noto anche come "inizia il sonno", durante il sonno N1, ha detto Quan. Questo è un improvviso, breve sussulto muscolare che può verificarsi insieme a una sensazione di caduta quando una persona è a letto, ha detto. Quando si verifica, questo improvviso movimento può o meno svegliare un dormiente.
Gli adulti trascorrono la minor quantità di tempo nel sonno in stadio N1, che rappresenta circa il 5 percento del loro tempo di sonno totale, ha detto Quan.
Stadio N2
Poco dopo la fine del sonno N1, una persona entra in questo secondo stadio del sonno non REM, che in genere dura da 10 a 25 minuti, ha detto Quan a Live Science. È anche considerato un periodo di sonno leggero.
Durante questa fase, il movimento degli occhi si arresta, la frequenza cardiaca rallenta, le onde cerebrali diventano più lente ei muscoli si rilassano ulteriormente.
Mentre i cicli del sonno si ripetono per tutta la notte, una persona trascorre più tempo nel sonno N2 della fase che in qualsiasi altra fase del sonno, secondo il National Institutes of Health. Gli adulti trascorrono circa il 55% del loro tempo di sonno totale nel sonno in stadio N2, ha detto Quan.
Stage N3
Il sonno non REM procede quindi al suo terzo stadio, che viene spesso definito sonno "ad onde lente", "delta" o "profondo". (Le onde "Delta" sono un tipo di onda cerebrale lenta generalmente osservata durante questa fase sull'ELETTROENCEFALOGRAMMA in un laboratorio del sonno.)
Il sonno N3 è un periodo di sonno profondo necessario a un individuo per sentirsi rinfrescato per il giorno successivo. Una persona in genere trascorre più tempo nella fase N3 durante la prima metà del sonno rispetto alla seconda metà, ma non è noto perché ciò accada.
Di solito dai 20 ai 40 minuti, il sonno N3 è quando il cervello diventa meno sensibile agli stimoli esterni e, di conseguenza, è più difficile svegliare una persona da questo stadio, ha detto Quan. Qualcuno svegliato dal sonno N3 è estremamente intontito e disorientato, ha detto Quan.
Questa rigidità è uno dei motivi per cui le persone potrebbero non voler dormire per più di 30 minuti, perché possono cadere nel sonno N3, ha detto Quan.
Durante il sonno N3, la frequenza cardiaca e la respirazione rallentano ai livelli più bassi durante il sonno. La pressione sanguigna scende e la temperatura corporea scende ancora più lentamente. L'attività muscolare diminuisce e non vi è alcun movimento degli occhi. La pressione sanguigna scende ma non in misura pericolosa, ha spiegato Quan.
Ha detto che questo è anche lo stadio in cui è più probabile che si verifichino sonnambulismo e sonno. "Incubi e terrori notturni sono anche fenomeno del sonno N3", ha detto Quan. (I terrori notturni, chiamati anche terrori del sonno, in genere si verificano nei bambini e coinvolgono un bambino seduto sul letto durante il sonno e urlando, secondo la Mayo Clinic.)
Il sonno ad onde lente si verifica per allungamenti più lunghi nei neonati e nei bambini piccoli e il tempo trascorso nel sonno N3 diminuisce costantemente con l'età per motivi che non sono chiari, ha detto Quan.
Gli adulti in genere trascorrono circa il 15 percento del loro tempo di sonno totale nella fase N3, ha detto Quan.
Sonno REM
Una persona entra per la prima volta nel sonno REM circa 90 minuti dopo essersi addormentata e aver attraversato tutte e tre le fasi del sonno non REM, ha detto Quan. Il primo ciclo REM della notte dura in genere circa 10 minuti, ma ogni fase REM successiva diventa progressivamente più lunga man mano che passa la notte, ha detto.
Il segno caratteristico del sonno REM è che gli occhi di una persona si muovono rapidamente da un lato all'altro sotto le palpebre chiuse.
Sebbene questo movimento oculare non si verifichi costantemente, gli scienziati non sanno esattamente perché avvenga, anche se alcuni hanno ipotizzato che sia collegato al sogno.
A sostegno di tale idea, il sonno REM è il palcoscenico in cui si verificano la maggior parte dei sogni e delle immagini vivide, Quan ha detto a Live Science. Le persone spesso non ricordano molto dei loro sogni, ma hanno maggiori probabilità di ricordare alcuni aspetti di un sogno se risvegliati dal sonno REM, ha detto.
Durante questo tipo di sonno, la frequenza cardiaca aumenta e la pressione sanguigna aumenta leggermente rispetto al sonno N1. La temperatura corporea scende al suo punto più basso durante il sonno. I muscoli delle braccia e delle gambe si rilassano profondamente fino al punto di essere quasi immobili, forse per impedire alle persone di mettere in atto i propri sogni, secondo la Mayo Clinic.
La respirazione diventa veloce e superficiale e il cervello può essere ancora più attivo durante questa fase del sonno che durante la veglia, dicono gli esperti del sonno. Il sonno REM è quando il cervello elabora le informazioni del giorno in modo che possano essere archiviate nella memoria a lungo termine, secondo la National Sleep Foundation, un gruppo no profit che educa il pubblico sul sonno.
Un neonato può trascorrere circa l'80% del suo tempo di sonno totale nel sonno in fase REM, mentre i bambini trascorrono almeno il 50% del loro tempo di sonno in sonno REM, secondo NIH. In confronto, la maggior parte degli adulti spende dal 20 al 25 percento del loro tempo di sonno totale nel sonno REM, ha detto Quan.
La percentuale di tempo trascorso in questo stato di sonno rimane relativamente costante durante l'età adulta, ma potrebbe diminuire nelle persone di età pari o superiore a 65 anni, ha detto Quan. Ha aggiunto che il sonno tende ad essere più leggero negli adulti più anziani, che sperimentano più "microarousals", o si sveglia nella veglia. Ma questi brevi risvegli non influiscono sul fatto che un adulto più anziano si senta o non si senta riposato al mattino, ha detto Quan.
