Slaapcyclus

Slapen is geen urenlange, onveranderlijke toestand. Tijdens een normale nacht veranderen hersenactiviteit, spierspanning, oogbewegingen en reactie op de omgeving voortdurend. We bewegen daarbij meerdere keren tussen lichte slaap, diepe slaap en REM-slaap.

Zo'n terugkerende opeenvolging van slaapstadia noemen we een slaapcyclus.

Een slaapcyclus wordt vaak voorgesteld als een vast rondje van ongeveer negentig minuten. In werkelijkheid is de organisatie van slaap flexibeler. Cycli verschillen in lengte en samenstelling, zowel tussen mensen als gedurende dezelfde nacht. Bovendien verandert de verhouding tussen diepe slaap en REM-slaap naarmate de nacht vordert.

Juist die veranderende opbouw vormt de basis van onze slaaparchitectuur.

1. Wat is een slaapcyclus?

Een slaapcyclus is een terugkerende organisatie van non-REMslaap en REM-slaap gedurende de nacht.

Binnen de moderne slaapclassificatie onderscheiden we vier slaapstadia:

1. N1 – de overgang van wakker zijn naar slapen;
2. N2 – stabielere lichte slaap;
3. N3 – diepe slaap;
4. REM-slaap – een afzonderlijke slaaptoestand met onder andere snelle oogbewegingen en sterk verminderde spierspanning.

N1, N2 en N3 behoren samen tot de NREM-slaap.

Gedurende een nacht bewegen we meerdere keren tussen deze slaapstadia. De volledige organisatie daarvan is veel dynamischer dan een trap die iedere keer op exact dezelfde manier wordt afgelopen.

2. Hoe verloopt een slaapcyclus?

Na het inslapen begint de slaap doorgaans in NREM.

Een vereenvoudigde eerste cyclus kan worden weergegeven als:

wakker → N1 → N2 → N3 → N2 → REM

Dit is bruikbaarder dan de oudere voorstelling:

fase 1 → fase 2 → fase 3 → fase 4 → fase 3 → fase 2 → fase 1 → REM

Die oude indeling wordt niet meer gebruikt. De voormalige slaapstadia 3 en 4 zijn samengevoegd tot het huidige stadium N3.

Ook de moderne volgorde moet niet als een onveranderlijke route worden gelezen. Overgangen kunnen verschillen en korte ontwakingen kunnen tussendoor voorkomen.

Een slaapcyclus is daarom vooral een terugkerend biologisch patroon, geen mechanisch programma.

3. Hoe lang duurt een slaapcyclus?

Vaak wordt gezegd dat een slaapcyclus precies negentig minuten duurt.

Dat is een handige vuistregel, maar geen biologische klok die iedere negentig minuten opnieuw begint.

Bij volwassenen duren slaapcycli grofweg vaak ergens rond de anderhalf uur, maar de lengte varieert. De eerste cyclus kan bijvoorbeeld korter zijn dan latere cycli.

Tijdens een normale nacht doorloopt een volwassene meestal meerdere cycli.

Hoeveel dat er precies zijn, hangt onder andere samen met:

• totale slaapduur;
• individuele verschillen;
• leeftijd;
• het tijdstip van slapen;
• eerdere slaap en slaaptekort;
• nachtelijke ontwakingen.

Daarom heeft het weinig zin om een nacht uitsluitend te beoordelen aan de hand van het aantal perfecte cycli van negentig minuten.

4. Waarom zijn niet alle slaapcycli hetzelfde?

Een van de belangrijkste eigenschappen van slaap is dat de samenstelling gedurende de nacht verandert.

Vroeg in de nacht

Tijdens de eerste slaapcycli komt relatief veel diepe slaap voor.

Dat hangt onder andere samen met de slaapdruk die tijdens de voorafgaande periode van wakker zijn is opgebouwd.

Later in de nacht

Naarmate de nacht vordert, neemt de hoeveelheid diepe N3-slaap gemiddeld af.

Tegelijkertijd worden perioden met REM-slaap gemiddeld langer.

Een sterk vereenvoudigde nacht ziet er daardoor zo uit:

1. eerste deel
   → relatief veel N3
2. middendeel
   → veel N2, minder N3 en meer REM
3. laatste deel
   → weinig N3 en relatief langere REM-perioden

De slaapcyclus verandert dus terwijl we slapen.

5. Welke rol spelen lichte en diepe slaap in een slaapcyclus?

De eerste drie slaapstadia behoren tot de NREM-slaap.

N1 en N2 worden doorgaans tot de lichte slaap gerekend.

N1: de overgang

N1 ontstaat rond het inslapen. De aandacht voor de omgeving vermindert en de hersenactiviteit verandert.

Tijdens deze overgang kunnen onder andere hypnagoge beelden en losse, droomachtige gedachten voorkomen.

N2: stabielere slaap

Tijdens N2 wordt de slaap stabieler.

In het EEG verschijnen karakteristieke patronen zoals:

• slaapspoeltjes;
• K-complexen.

N2 neemt bij volwassenen een aanzienlijk deel van de totale slaaptijd in beslag en keert gedurende de nacht steeds terug.

N3: diepe slaap

N3 is de diepe slaap en wordt gekenmerkt door sterke langzame-golfactiviteit.

Deze slaap komt gemiddeld vooral tijdens het eerste gedeelte van de nacht voor.

N3 wordt onder andere onderzocht in relatie tot slaapdruk, geheugen, leren, neuroplasticiteit en verschillende lichamelijke regulatieprocessen.

De lichte en diepe slaapstadia zijn daarmee geen losse blokken, maar onderdelen van een voortdurend veranderende NREM-REM-cyclus.

6. Welke plaats heeft REM-slaap in de slaapcyclus?

Na een periode van NREM-slaap kan de slaap overgaan in REM-slaap.

REM staat voor rapid eye movement.

Tijdens deze slaapfase zien onderzoekers een bijzondere combinatie van kenmerken:

• relatief snelle en gemengde hersenactiviteit;
• perioden met snelle oogbewegingen;
• sterk verminderde spierspanning;
• veranderlijke autonome activiteit;
• een relatief hoge kans op levendige droomverslagen.

De sterke vermindering van de spierspanning heet REM-atonie. Dat is een normaal kenmerk van REM-slaap en moet niet worden verward met slaapverlamming.

De eerste REM-periode van de nacht is doorgaans relatief kort. Latere REM-perioden worden gemiddeld langer.

Na REM kan opnieuw NREM-slaap volgen en begint de volgende cyclus.

7. Hoe worden slaapcycli gemeten?

Onze indeling van slaapcycli is gebaseerd op slaaponderzoek.

Bij polysomnografie worden gedurende de slaap verschillende fysiologische signalen geregistreerd.

Belangrijk zijn onder andere:

• EEG voor hersenactiviteit;
• EOG voor oogbewegingen;
• EMG voor spierspanning.

Daarnaast kunnen onder meer ademhaling, hartactiviteit en zuurstofgehalte worden gemeten.

Op basis van karakteristieke patronen kunnen onderzoekers bepalen of iemand wakker is of zich in N1, N2, N3 of REM bevindt.

Wanneer deze stadia over een volledige nacht worden uitgezet, ontstaat een hypnogram.

Een hypnogram maakt de slaaparchitectuur zichtbaar: wanneer iemand van slaapstadium verandert, wanneer korte ontwakingen optreden en hoe NREM en REM gedurende de nacht verdeeld zijn.

8. Welke rol spelen slaapdruk en het circadiaans ritme?

De slaapcyclus staat niet los van de rest van onze slaapregulatie.

Twee belangrijke processen beïnvloeden wanneer en hoe we slapen.

A - Slaapdruk

Slaapdruk bouwt zich gedurende het wakker zijn op en neemt tijdens slaap weer af.

Hoe langer iemand wakker is, hoe groter doorgaans de behoefte aan slaap. Vooral diepe NREM-slaap hangt sterk samen met deze homeostatische slaapdruk.

B - Circadiaans ritme

Daarnaast hebben we een circadiaans ritme: een biologisch ritme van ongeveer 24 uur dat onder andere invloed heeft op slaap en waakzaamheid.

Licht is een belangrijke tijdgever voor dit systeem.

Slaapdruk en circadiane timing werken samen. Daardoor kan iemand bijvoorbeeld 's avonds ondanks hoge slaapdruk tijdelijk nog behoorlijk alert zijn, terwijl op een ander tijdstip juist sterke slaperigheid ontstaat.

De slaapcycli van een nacht ontstaan binnen deze bredere biologische regulatie.

9. Hoe hangen slaapcycli samen met dromen?

Dromen kunnen tijdens verschillende onderdelen van een slaapcyclus voorkomen.

REM-slaap heeft de sterkste relatie met lange, levendige, beeldrijke en emotionele droomverslagen. Daardoor werd REM vroeger vaak vrijwel gelijkgesteld aan droomslaap.

Die gelijkstelling is te eenvoudig.

Ook tijdens N1, N2 en N3 kunnen bewuste ervaringen en dromen voorkomen.

Gemiddeld kunnen NREM-dromen bijvoorbeeld korter of gedachteachtiger zijn, maar ook tijdens NREM zijn complexe en levendige droomervaringen mogelijk.

Binnen dromen en slaapfasen is het daarom belangrijk onderscheid te maken tussen:

• het fysiologische slaapstadium;
• de bewuste droomervaring;
• het moment van ontwaken;
• de latere herinnering aan de droom.

Dat iemand zich vooral dromen uit de ochtend herinnert, betekent dus niet dat er eerder in de nacht niets werd gedroomd.

10. Waarom herinneren we dromen vaak beter tegen de ochtend?

Een belangrijke verklaring ligt juist in de veranderende slaapcyclus.

Later in de nacht worden REM-perioden gemiddeld langer. Daardoor neemt de kans toe dat iemand vlak voor of tijdens een langere REM-periode ontwaakt.

Ontwaken is belangrijk voor droomherinnering.

Een droomervaring moet namelijk beschikbaar blijven wanneer het wakkere geheugen weer actief wordt. Zonder ontwaken kan een droom plaatsvinden zonder dat er de volgende ochtend een toegankelijke herinnering aan overblijft.

Daarnaast kunnen dromen ook vanuit NREM-slaap worden herinnerd.

De bekende ervaring van een lange droom vlak voor de wekker zegt daarom meer over de combinatie van slaapstadium, timing en ontwaken dan over het bestaan van één exclusieve droomslaap.

11. Hebben slaapcycli ieder een eigen functie?

Het is aantrekkelijk om iedere slaapfase één taak te geven:

• lichte slaap om over te schakelen;
• diepe slaap voor lichamelijk herstel;
• REM-slaap voor emoties en dromen.

Zo overzichtelijk werkt slaap waarschijnlijk niet.

Onderzoek naar geheugen en slaap, slaap en leren, emoties en slaap en slaap en neuroplasticiteit laat zien dat meerdere slaapstadia betrokken kunnen zijn bij dezelfde bredere processen.

Langzame hersengolven, slaapspoeltjes en REM-activiteit kunnen bijvoorbeeld ieder op verschillende manieren samenhangen met geheugenverwerking.

Ook lichamelijke regulatie beperkt zich niet tot één slaapfase.

Het is daarom beter om de slaapcyclus als een samenwerkend systeem te bekijken dan als een reeks afzonderlijke fasen met ieder één functie.

12. Veranderen slaapcycli met de leeftijd?

Ja. De slaaparchitectuur verandert gedurende het leven.

Baby's hebben een slaaporganisatie die duidelijk verschilt van die van volwassenen. Tijdens de kindertijd en adolescentie ontwikkelt de verdeling van slaapstadia zich verder.

Bij volwassenen ontstaat een relatief stabiel patroon, maar ook daarna blijven veranderingen optreden.

Op hogere leeftijd zien we gemiddeld onder andere:

• minder diepe N3-slaap;
• meer onderbrekingen van de slaap;
• veranderingen in slaaptiming;
• veranderingen in slaapduur en slaapefficiëntie.

Dat betekent niet dat iedere oudere slecht slaapt.

Leeftijd beïnvloedt de normale slaaparchitectuur, terwijl individuele verschillen groot blijven.

13. Kun je je slaap precies op cycli plannen?

De bekende cyclus van negentig minuten heeft geleid tot het idee dat iemand zijn wekker het beste in veelvouden van negentig minuten kan instellen.

Biologisch is dat te eenvoudig.

Slaapcycli hebben geen gegarandeerde vaste lengte en hun duur kan gedurende dezelfde nacht veranderen. Bovendien zegt het moment waarop iemand wakker wordt niet alles over hoe uitgerust die persoon zich voelt.

Ook spelen mee:

• totale slaapduur;
• individuele slaapbehoefte;
• slaapkwaliteit;
• slaaptekort;
• circadiane timing;
• het slaapstadium waaruit iemand ontwaakt;
• slaapinertie.

Een wekker instellen op precies zes, zeveneneenhalf of negen uur garandeert dus niet dat iemand aan het einde van een perfecte cyclus ontwaakt.

De slaapcyclus is een biologisch patroon, geen nauwkeurige timer.

14. Tenslotte

Een slaapcyclus is de terugkerende organisatie van NREM- en REM-slaap gedurende de nacht.

Binnen de huidige slaapclassificatie onderscheiden we N1, N2, N3 en REM. N1 en N2 vormen de lichtere NREM-slaap, N3 is de diepe slaap en REM is een afzonderlijke slaaptoestand met onder andere snelle oogbewegingen en sterke vermindering van de spierspanning.

Deze stadia worden meerdere keren per nacht doorlopen, maar niet in identieke blokken.

Vroeg in de nacht is relatief veel diepe slaap aanwezig. Later neemt N3 gemiddeld af en worden REM-perioden langer. Tegelijkertijd veranderen slaapdruk en circadiane invloeden.

Een slaapcyclus duurt daarom niet altijd precies negentig minuten en iedere cyclus heeft niet één afzonderlijke functie.

Ook dromen passen niet netjes in één fase. Droomervaringen kunnen tijdens REM én NREM voorkomen, terwijl het moment van ontwaken mede bepaalt welke dromen uiteindelijk worden herinnerd.

Een slaapcyclus is dus geen vast rondje dat het brein iedere negentig minuten afwerkt, maar onderdeel van een dynamische slaaparchitectuur die zich gedurende de hele nacht voortdurend aanpast.