REM spánek je fáze spánku, která se vyznačuje nízkým svalovým tonusem, rychlými pohyby očí a sny. Je přítomen u všech savců a má jedinečné fyziologické vlastnosti, které jej odlišují od spánku mimo REM.

Klíčové body o spánku REM:

• Spojen se sny
• Rychlé pohyby očí
• Svaly jsou paralyzovány

O spánku REM

Tato fáze spánku je také známá jako „paradoxní spánek“ nebo „desynchronizovaný spánek“, a to kvůli fyziologické podobnosti s bdělými stavy člověka; který zahrnuje nízkonapěťové, rychlé a desynchronizované mozkové vlny. Předpokládá se, že chemická a elektrická aktivita, která reguluje tuto fázi spánku, má svůj původ v mozkovém kmeni a je pro ni nejcharakterističtější kombinace nadbytku acetylcholinu (neurotransmiter) a téměř úplné absence serotoninu, histaminu a noradrenalinu (monoaminové neurotransmitery). (1)

Punktovanému REM spánku bezprostředně předcházejí ponto-genikulo-okcipitální (PGO) vlny, což jsou elektrické výbuchy aktivity vycházející z mozkového kmene. Přibližně každých šest sekund při přechodu z hlubokého do paradoxního spánku se tyto vlny objevují ve shlucích a trvají jednu až dvě minuty. Právě když se přesunou do zrakové kůry, vykazují nejvyšší amplitudu, a způsobují tak rychlé pohyby očí v paradoxním spánku.

REM spánek a energie mozku

Ve spánku REM se energie mozku měřená metabolismem glukózy a kyslíku rovná nebo převyšuje spotřebu energie v bdělém stavu. Ve srovnání s pomalovlnným hlubokým spánkem dochází při paradoxním i bdělém spánku k vyšší spotřebě acetylcholinu (neurotransmiteru), což může dobře vysvětlovat rychlejší mozkové vlny. Monoaminové neurotransmitery serotonin, histamin a noradrenalin jsou zcela nedostupné. (2)

Zjistilo se, že injekce inhibitoru acetylcholinesterázy mohou vyvolat paradoxní spánek jak u lidí, tak u jiných zvířat, u kterých již dochází k pomalovlnnému spánku. Tento inhibitor účinně zvyšuje dostupný acetylcholin. Podobný vliv má i karbachol, který napodobuje účinek acetylcholinu na neurony. Stejné injekce u bdělých lidí vyvolávají paradoxní spánek, ale pouze tehdy, když jsou monaminové neurotransmitery již vyčerpány.

Kyselina gama-aminomáselná (GABA) a orexin jsou dva další neurotransmitery, které zřejmě podporují bdělost, snižují se během hlubokého spánku a zabraňují paradoxnímu spánku. Chemické změny v mozku naznačují pokračující periodické oscilace, na rozdíl od náhlých změn elektrických vzorců.

Úloha mozkového kmene ve spánku REM

Během spánku REM má nervová aktivita zřejmě původ v mozkovém kmeni, zejména v locus coeruleus a pontinním tegmentu.

Podle teorie aktivační syntézy, kterou navrhli Allan Hobson a Robert McCarley v letech 1975-1977, zahrnuje řízení REM spánku dráhy REM-on a REM-off neuronů v mozkovém kmeni. REM-on neurony jsou převážně cholinergní, což znamená, že se na nich podílí acetylcholin; zatímco REM-off neurony aktivují noradrenalin a serotonin, které kromě jiných funkcí přemáhají REM-on neurony. Hobson a McCarley předpokládali, že neurony REM-on stimulují neurony REM-off, čímž se stávají mechanismem pro cyklování, k němuž dochází mezi spánkem REM a non-REM. K vysvětlení tohoto cyklického inverzního vztahu byly použity rovnice Lotka-Volterra. (3)

V roce 1981 navrhli podobný model Michael Jouvet a Kayuza Sakai. Zdá se, že během bdělosti i REM se acetylcholin projevuje v mozkové kůře stejně; během REM se však objevuje ve vyšších koncentracích v mozkovém kmeni.

Přítomnost GABA a orexinu může vysvětlit nepřítomnost ostatních excitačních neurotransmiterů. V 90. letech 20. století byla při výzkumu použita pozitronová emisní tomografie, která potvrdila roli mozkového kmene. Tento výzkum také naznačil, že paralimbický a limbický systém v předním mozku, které jsou obecně spojeny s emocemi, vykazovaly větší aktivaci než jiné oblasti.

Proč je důležitý spánek REM

Spánek REM neboli spánek s rychlými pohyby očí je jednou z fází spánku. Je to fáze spánku, která je nejvíce spojována se sněním. Během spánku REM se mozek a tělo chovají zcela jinak než v ostatních fázích spánku. Během této fáze spánku se kosterní svaly chovají, jako by byly ochrnuté. Ve skutečnosti jsou všechny volní svaly s výjimkou očních svalů atonické neboli bez pohybu. To mělo pravděpodobně určitý evoluční přínos, protože to chránilo nás i ostatní před zraněním, protože jinak bychom jednali ve svých snech. (4)

Během spánku REM je mozek aktivnější než v jiných fázích spánku. EEG neboli elektroencefalogram se podobá době bdění. Samozřejmě, že oči vykazují na spánkové studii zřetelný vzorec, který demonstruje rychlé pohyby očí, odtud název. Kosterní svaly někdy vykazují krátké záškuby, které mohou být ve fázi s pohyby očí.

Co jsou sny a proč sníme? Na tuto otázku není snadné odpovědět. Existuje několik teorií o významu snu. Jedna z nich se domnívá, že sny jsou způsobem, jakým mozek zpracovává a ukládá části informací, které se vztahují k předchozím událostem.