什么是核心睡眠?核心睡眠代表浅睡眠还是深度睡眠?REM和深度睡眠哪个更重要?
什么是核心睡眠?核心睡眠代表浅睡眠还是深度睡眠?REM和深度睡眠哪个更重要?
核心睡眠是近年来睡眠科学领域的一个热门话题,尤其在Apple Watch等智能设备的推动下,越来越多的人开始关注自己的睡眠质量。那么,什么是核心睡眠?它与深度睡眠、快速眼动睡眠有什么关系?本文将为您详细解析这些睡眠科学的基本概念。
什麼是核心睡眠?
核心睡眠(Core Sleep)一開始是 1980 年代,睡眠科學家詹姆斯‧霍恩(James Horne)所提出[1],他認為睡眠最初的幾個週期(可能佔晚上的前五個小時)構成了我們正常運作所需的「核心 core」睡眠,晚上剩下的時間是「可選 optional」睡眠。理想情況下我們每天晚上可以睡覺,但偶爾錯過或短一些也沒什麼大不了的,他在 1988 年出版的《Why We Sleep》一書中描述了這一點。
正常的核心睡眠至少包含這些意義:
持續不間斷的睡眠。
約是前三個睡眠週期,通常是前 3~5 小時。
人體進入深度睡眠時間最長,睡眠中最具復原力,對於記憶鞏固(memory consolidation)和肌肉修復等認知功能至關重要。
對於維持最佳的身體和認知功能至關重要,是健康基礎。
核心睡眠主要是慢波睡眠,但不只慢波睡眠,同樣包含N1、N2與REM。
其餘的夜間睡眠則被認為是可選睡眠。
在討論睡眠模式以及如何改善睡眠品質時,經常談到核心睡眠。與小睡或多相睡眠(Polyphasic sleep,也被稱作達文西睡眠,指睡眠分成較短的幾個時間段)不同,核心睡眠是一個連續的區塊,對於成人,核心睡眠可能持續 5 到 8 小時。
在核心睡眠期間,您的身體會執行一些重要的事情,例如:鞏固記憶、修復組織、調節荷爾蒙和增強免疫系統。如果沒有獲得足夠的核心睡眠,思維、情緒、免疫系統和整體健康就有可能受到影響。因此,確保獲得充足、不間斷的核心睡眠對於保持健康和清醒時感覺最佳狀態至關重要。
核心睡眠的混淆定義
核心睡眠並非一個嚴謹且使用頻繁的詞語,相對於目前常用的睡眠階段而言,其實在醫學上很少使用。不過核心睡眠卻因為Apple而流行,因為Apple採用了這個詞語作為偵測睡眠App上顯示的數值名稱。
Apple Watch對核心睡眠的定義
Apple Watch將非快速動眼階段的 N1 和 N2合併稱為核心睡眠。
Apple Watch將每晚的睡眠分為核心睡眠(Core)、深度睡眠(Deep)和快速動眼睡眠(REM)
Apple Watch將每晚的睡眠分為核心睡眠(Core)、深度睡眠(Deep)和快速動眼睡眠(REM),為什麼?
醫學上測量睡眠階段的黃金標準是腦電圖(EEG),這是一種戴在頭上的設備,用於檢測腦電波。Apple Watch 基於其加速度感應器、心率感測器和血氧感測器創建了近似值,但這種近似估算無法輕易地區分 N1 和 N2,因此它們被合併到 Core sleep 中。
選擇「核心」標籤是為了避免「淺」一詞可能產生聯想影響,因為N2 階段占主導地位(通常佔夜間睡眠的50% 以上)是正常的情況,是睡眠生理學的一個重要方面,包含睡眠紡錘波和 K複合體。使用者可能會因為淺睡眠一詞誤以為睡眠發生了問題。
睡眠階段
在討論核心睡眠之前,需要先介紹目前醫學上公認睡眠的四個階段,每個階段都有其特定的目的:
NREM 第 1 階段:睡眠從 N1 開始,這是 睡眠的最淺階段,也稱為「過渡階段」 。此階段透過減慢呼吸和放鬆肌肉將人體從清醒狀態帶入睡眠狀態。N1 只持續幾分鐘,腦電波開始看起來與清醒時不同。
NREM 第 2 階段:本階段同樣是淺睡眠階段, 這個階段占有整個睡眠最大部分 。這個階段會出現頻繁的 睡眠紡錘波(sleep spindle)和 K 複合體(K-complex) 的獨特腦波模式。此階段 心率會減慢,核心體溫會下降,記憶會得到鞏固 。如果你在睡覺時磨牙,那大多是在這個階段。
NREM 第 3 階段:此時,腦電波和重要功能(例如呼吸和心率)會顯著減慢,因此有時被稱為慢波睡眠。這是身體修復最多的階段,包括: 組織修復、肌肉恢復、肌肉生長、荷爾蒙調節、兒童骨骼生長和免疫系統增強、透過類淋巴系統清除大腦廢物 等過程至關重要。這個階段很難叫醒一個人,即使成功了,也會昏昏沉沉。隨著年齡的增長, N3 的時間越來越少,N2的時間越來越多。
REM:REM 睡眠或夢境睡眠,是最後一個睡眠階段。除了眼睛和呼吸肌肉外,身體會變得癱瘓,以防止夢境行為發生意外。在此期間進行 認知處理和情緒調節 。
N2階段會出現的兩種腦波
接下來,讓我們仔細看看核心睡眠的一個要素:深度睡眠。
隨著醫學上對睡眠的研究越深入,很多以往的概念都需要修正。深度睡眠經常因為「深度」被認為是最重要的睡眠部分,閩南語形容一個人「睏的很深,足落眠」,睡得很死,就是進入深度睡眠。與此相較,其他淺睡眠、快速動眼期睡眠就沒那麼重要了?真是如此嗎?
大腦在睡眠過程的腦波活動
快速動眼睡眠和深度睡眠哪個更重要?
這是第一個被誤解的觀念:深度睡眠比其他階段睡眠更重要。
什麼是深度睡眠/深層睡眠?
深度睡眠、深層睡眠,也稱為慢波睡眠(SWS)或第三階段睡眠,是一個以腦波緩慢、心率降低和肌肉活動減少為特徵的睡眠階段。它是非快速動眼睡眠的三個階段之一,整個晚上循環發生,但第一個循環最長,這也意謂著睡眠安排人體先修腹肌肉、組織與恢復活力。
在深度睡眠期間,身體會經歷幾個重要過程,包括:
組織生長與修復 :深度睡眠對於身體修復肌肉、組織和細胞至關重要。在此階段釋放人類生長激素(HGH),促進組織的修復和再生。這也是為什麼兒童時期的深度睡眠特別長之故。
免疫功能 :深度睡眠對於增強免疫系統起著至關重要的作用。它允許身體產生有助於對抗感染、發炎和壓力的細胞因子和蛋白質。
記憶鞏固 :深度睡眠對於鞏固記憶和將新資訊整合到長期記憶中非常重要。它有助於提高認知功能、學習和解決問題的能力。除此之外,REM也被發現與記憶鞏固有關[2],這些觀點目前併行於醫學。
荷爾蒙調節 :深度睡眠調節多種荷爾蒙的釋放,包括皮質醇(壓力荷爾蒙)、胰島素(調節血糖)和瘦體素(調節食慾)。深度睡眠的中斷會導致荷爾蒙失衡和代謝問題。
由於這些因素, 深度睡眠是睡眠中恢復力最強的階段 ,持續獲得充足深度睡眠的人往往會獲得更好的身心健康結果。這個睡眠階段被認為是讓您第二天醒來感覺神清氣爽的關鍵。
接下來,讓我們比較深度睡眠和快速眼动睡眠,这两个睡眠周期的不同部分。
快速動眼睡眠和深度睡眠哪個更重要?
快速動眼睡眠和深度睡眠同樣重要,因为两者会带来不同的效果。
快速動眼睡眠與生動的夢境和處理情緒體驗有關。它對於大腦发展至关重要的,尤其是婴儿和儿童,因为它支持学习和创造力。
健康的睡眠模式包括在夜间多次循环快速眼动睡眠和深度睡眠阶段。快速眼动睡眠或深度睡眠的中断会对健康产生负面影响,包括认知功能、情绪调节、免疫功能和身体恢复。因此,两个阶段都不被认为比另一个阶段更重要,因为它们都有助于整体睡眠质量和健康。
階段 | 快速動眼睡眠 | 深度睡眠 |
---|---|---|
別名 | rapid-eye-movement, REM 異相睡眠 paradoxical sleep, PS 去同步睡眠 desynchronized sleep | Slow Wave Sleep, SWS、Deep Sleep,又稱深層睡眠、Delta睡眠、慢波睡眠 |
身體運作 | 大腦高度活動 | 有關身體活動 |
呼吸 | 不規律 夢中呼吸加快 | 減慢 呼吸減慢多達 15% |
脈搏 | 不規律 | 減慢 |
比例 | 20~25% | 13~23% |
腦波 | 40~60 Hz的γ波 高頻、低振幅腦波 | δ緩慢的 Delta 波 慢頻腦波 |
心率 | 緩慢穩定,比清醒低 20~30% | 心率會受到夢的影響 |
眼球 | 快速眼球運動,眼睛在眼瞼下向各個方向移動,眼瞼顫動 | 眼睛向上轉動但不動 |
特點 | 眼皮下眼球快速的活動 最容易做夢 核心肌群的肌力喪失(REM Atonia) | 最難喚醒 |
睡眠行為或障礙 | 作夢、睡眠癱瘓 | 夢話、夢遊、尿床 |
快速動眼睡眠和深度睡眠比較表
接下來,我們來比較一下深度睡眠和淺度睡眠,看看它們有何不同。
淺層睡眠和深層睡眠的區別
淺層睡眠是一個睡眠階段,您的身體和大腦開始放鬆,但身體仍然對周圍環境有一定的了解。這個階段對於清醒和深度睡眠階段之間的過渡至關重要。
第一階段的淺睡眠時間很短,在入睡時僅持續幾分鐘就會自然進入 N2 階段。研究表明,每晚睡眠時間大約一半(45%~55%)都花在 N2 階段。如果您每晚的睡眠時間達到建議的 7~9 小時,這表示每晚將花費在 N2 約 3~5 小時。在前半晚的睡眠中,更多的 NREM 睡眠將處於深度睡眠,即 N3,而在後半夜更多睡眠將處於 N2 階段。
下表總結了深度睡眠和淺度睡眠之間的主要區別:
睡眠階段 | N1 | N2 | N3 | REM |
---|---|---|---|---|
睡眠劃分 | 淺睡眠 | 淺睡眠 | 深睡眠 | 兼具深睡眠與淺睡眠特徵 |
時間占比 | 5% | 50% | 20% | 25% |
功用 | 睡眠必經階段,若缺少N1階段,恐有猝睡症 | 提高運動技能——涉及移動和協調肌肉幫助我們解決創造性問題 | 智力發展及情緒調節、情緒記憶對創造力的發揮產生幫助 | 組織修復、骨骼和肌肉恢復以及免疫健康 |
睡眠階段可以粗略分為淺睡眠與深睡眠,REM是兼具深睡眠與淺睡眠特徵的特殊階段。
睡眠階段大腦波形與神經調節物質
淺睡眠和深睡眠都是健康睡眠週期的重要組成部分,每種睡眠都有不同的功能,可促進身心健康,每個睡眠階段之間的平衡對整體睡眠品質和身體恢復非常重要。
接下來,讓我們專注於您每晚需要多少深度睡眠才能最大限度地提高睡眠品質。
您需要多少深度睡眠?
每晚所需的深度睡眠時間因年齡、個人差異和整體健康狀況而異。一般來說,成年人的目標是將總睡眠時間的 20~25% 用於深度睡眠。对大多数人来说,这相当于每晚1.5-2小时的深度睡眠。
整个晚上睡眠阶段的分布各不相同,深度睡眠发生在睡眠周期的早期。睡眠质量、睡眠障碍、压力水平和生活方式等因素都会影响深度睡眠的总量。
如何獲得深度睡眠?
以下是一些帮助您每晚睡得更深的实用策略:
坚持一致的作息时间:尽量每天保持同一时间上床睡觉和起床,即使是周末也是如此。这有助于调节身体的生理钟,让您更容易入睡和自然醒来。
培养放松的睡前程序:尝试养成一个平静的睡前程序,向身体发出放松的信号,例如:阅读、洗热水澡、练习深呼吸或冥想等放松技巧或听舒缓的音乐等活动。
优化睡眠环境:保持黑暗、安静和凉爽,确保卧室有助于睡眠。使用遮光窗帘、播放白噪音或耳塞来阻挡任何干扰。
选用适合的床垫、床单与被褥:天然乳胶床垫具有良好的动态排气功能,且柔软兼具高回弹特性,能让人轻松翻身,这都能帮助睡眠。床单依照季节搭配,夏季可用高吸湿、低敏的天丝材质,配合一些高导热的凉爽被子,这都能让身体更好调整温度。
睡前避免接触屏幕:屏幕(如智能手机、平板电脑和电脑)发出的蓝光会干扰身体产生褪黑激素,褪黑激素是一种调节睡眠/觉醒周期的激素。目标是在睡前至少一小时减少屏幕时间,以促进更好的睡眠。
注意饮食:睡前避免摄入咖啡因和尼古丁,因为它们会干扰你入睡和保持睡眠的能力。此外,要避免暴饮暴食、酗酒和辛辣食物,这些食物会扰乱睡眠或引起不适。
规律运动:定期运动,特别是早上运动。但尽量避免睡前一小时剧烈运动,因为这会让你精力充沛,使你更难入睡。目标是在睡前至少1.5小时前完成运动。
管理压力和焦虑:尝试正念冥想、渐进式肌肉放松或写日记等减压技巧,以帮助平静心情并促进睡前放松。
何時應該看醫生?
以下是一些危险信号,应该与医疗专业人士讨论您的睡眠问题。
慢性失眠:如果您连续几个月每周至少有三个晚上难以入睡、保持睡眠或过早醒来,可能是慢性失眠的征兆。
白天过度嗜睡:如果您在白天感到过度困倦,尽管晚上在床上度过了足够的时间,这可能是潜在睡眠障碍的征兆,如睡眠呼吸暂停、发作性睡病或不安腿综合征。如果您尽管获得了自认为充足的睡眠,但仍经常感到疲倦、乏力或缺乏精力,情况也是如此。
大声或持续打鼾:特别是当伴随呼吸暂停或喘气时,这可能是阻塞性睡眠呼吸暂停的征兆,这是一种严重的睡眠障碍,需要就医。
睡眠期间呼吸困难:如果在睡眠期间感到窒息、喘气或呼吸困难,这可能是与睡眠相关的呼吸障碍的征兆。
频繁做噩梦或夜惊:如果经常做噩梦、夜惊或其他扰乱睡眠的睡眠相关行为,应去看睡眠专家。
轮班工作睡眠障碍:如果工作不规律或轮班,且难以适应睡眠时间表,导致失眠或过度嗜睡,应与您的医生讨论。
难以集中注意力或记忆力:如果睡眠问题影响您的认知功能、注意力、记忆力或执行日常任务的能力,应寻求医疗专业人员的帮助。
睡眠会对身心健康产生多种影响,因此如果出现任何这些症状,最好去看医生。
了解不同的睡眠阶段对于帮助您优化睡眠卫生至关重要。核心睡眠包括不间断的休息时间,包括深度睡眠和快速眼动睡眠,这对身心恢复至关重要。通过优先考虑促进深度睡眠的策略,例如保持一致的睡眠时间表、制定放松的就寝时间和管理压力,您可以提高睡眠质量并获得一夜安眠的好处。
[1] A Wauquier, B van Sweden, Aging of core and optional sleep. Biol Psychiatry 1992 May 1;31(9):866-80.
[2] Björn Raschcorresponding and Jan Borncorresponding, About Sleep’s Role in Memory. Physiol Rev. 2013 Apr; 93(2): 681–766.