thumb|Stanisław Wyspiańskin pastellityö nukahtaneesta pojasta vuodelta 1904. Nukkuminen tai uni on heikentyneen tietoisuuden tila, jossa liikkuminen ja reaktiot ulkomaailmaan ovat rajoittuneita ja aistiärsykkeet suurimmaksi osaksi suljettu pois tietoisuudesta. Unessa on kevyempiä ja syvempiä vaiheita, ja joinakin hetkinä nukkuja näkee unia.

Aivot pysyvät unen aikana aktiivisina ja suorittavat erilaisia tärkeitä tehtäviä, kuten lajittelevat, prosessoivat ja taltioivat informaatiota. Aivot myös puhdistuvat kuona-aineista ja keho palautuu. Aikuinen ihminen tarvitsee unta yleensä 7–9 tuntia vuorokaudessa, lapset sitäkin enemmän. Tarvittava unen määrä on kuitenkin yksilöllistä. Valvominen ja unihäiriöt voivat aiheuttaa väsymystä ja vakaviakin terveysongelmia.

Keskivertoihminen nukkuu vain noin 6,5 tuntia yössä.

Tarkoitus Nukkuminen on elintärkeä osa ihmisen luontaista vuorokausirytmiä, eikä ihminen elä kovinkaan kauan ilman unta. Riittävä ja hyvä uni parantaa niin ruumiillista kuin henkistäkin suorituskykyä, suojaa sairauksilta ja edistää yleistä hyvinvointia. Univaje aiheuttaa sairastumisia ja ennenaikaista vanhenemista sekä yleisen suorituskyvyn heikkenemistä.

Unen aikana aivot muun muassa puhdistuvat aineenvaihdunnan tuottamista kuona-aineista. Nukkuessa aivot myös painavat valveilla koettuja tärkeitä asioita mieleen ja unohtavat tarpeettomia. Tämä tapahtuu synapsien karsiutumisen avulla. Pitkäkestoisen muistijäljen rakentuminen tapahtuu todennäköisesti siten, että valikoiduissa synapseissa tapahtuva proteiinisynteesi muuntaa hermoston rakenteita.

Myös ruumis palautuu nukkuessaan, sillä elimistö lisää sellaisten hormonien tuotantoa, jotka kiihottavat elintärkeitä aineenvaihduntatapahtumia ja vahvistavat muun muassa immuunijärjestelmää.Kahle & Kretschmer 2014, s. 17–18.

On olemassa viitteitä siitä, että pitkillä yöunilla on aivojen toimintaa suojaavia vaikutuksia. Toiminnanohjauksesta vastaavat hermoverkot taas toimivat huonommin huonosta unenlaadusta kärsivillä. Riittämätön unen määrä häiritsee myös tunne-elämää. Kokeellisessa univajetutkimuksessa on havaittu, että univajeesta kärsivien nuorten aikuisten aivotoiminta muistuttaa yli 60-vuotiaiden aivotoimintaa. Syvän unen vaihe täyttää aivojen energiavarastot ja aikaansaa virkistymisen ja elpymisen tunteen.

Vaiheet Väsyminen ja nukahtaminen Ihmisaivojen vuorokausirytmi riippuu kahden molekyylin pitoisuuksien vaihtelusta. Aamulla aivoissa alkaa syntyä vireysmolekyyli oreksiinia, joka aktivoi hermosoluja ja pitää aivot hereillä. Päivän aikana aivoissa muodostuu adenosiinia, joka väsyttää aivoja. Iltapäivällä vireysmolekyyli oreksiinin tuotanto alkaa hiipua. Myöhään illalla adenosiinipitoisuus aivoissa on niin suuri, että ihminen nukahtaa.Aivojen arvoitukset 2016, s. 63. Aivojen käpyrauhanen alkaa pimeän tullen tuottaa yöhormoni melatoniinia, joka edistää unta.

Ihmisellä avautuu vuorokauden aikana niin sanottuja "uni-ikkunoita", jolloin nukahtaminen on helppoa. Kun uni-ikkuna ei ole auki, nukahtaminen on vaikeaa väsyneenäkin. Uni-ikkuna avautuu tiettyyn aikaan illalla sekä iltapäivällä yleensä lounaan jälkeen.Hedensjö 2014, s. 124–125.

Unisykli, NREM- ja REM-uni pienoiskuva|350px|Normaali unirytmi, jossa NREM-unet, REM-uni ja lyhyet heräämiset toistuvat sykleissä. NREM-uni jaetaan nykyisin yleensä vain kolmeen vaiheeseen, ei neljään. Uni jaetaan kahteen päätyyppiin: vilkeuneen eli REM-uneen ja perusuneen eli NREM-uneen. Vilkeuni jaetaan edelleen tooniseen ja faasiseen vaiheeseen, ja perusuni jaetaan kolmeen syvyysasteeseen, NREM-1, NREM-2 ja NREM-3. Uni etenee kaikilla terveillä aikuisilla kaavamaisesti, ja univaiheet toistuvat yöunen aikana tietyssä järjestyksessä.Partonen 2014, s. 40.

Unen ensimmäinen vaihe NREM-1 on lyhytkestoinen valvetilan ja unen rajatila, jossa voidaan kokea hallusinaatioita. Sitä seuraava NREM-2-vaihe on ensimmäistä vaihetta syvempi. Kolmas vaihe, NREM-3, on syvän unen vaihe, joka kestää noin puoli tuntia, ja sen aikana on hyvin vaikea herätä. Nukkuja siirtyy yön aikana monta kertaa yhdestä NREM-vaiheesta toiseen ja takaisin.

Syvenevien NREM-univaiheiden kautta siirrytään 90 minuutin kuluttua nukahtamisesta REM-uneen, josta palataan pian takaisin kevyeen perusuneen. Toisen unisyklin päättävä REM-uni kestää hiukan pitempään kuin edellisellä kerralla. Unisykli toistuu yön aikana tavallisesti neljästä kuuteen kertaan, riippuen yöunen pituudesta. Ihminen heräilee REM-unen aikana niin, että hän on yön aikana valveilla normaalisti yhteensä 10–20 minuuttia.

REM-unen aikana aivojen toiminta muistuttaa ensimmäisen vaiheen kevyttä torkkumista, mutta nukkujassa tapahtuu monenlaisia fyysisiä muutoksia, kuten hengityksen ja sydämen sykkeen kiihtymistä sekä nopeita silmänliikkeitä.Hedensjö 2014, s. 86–87. REM-uni vie enemmän energiaa kuin syvä uni.Hedensjö 2014, s. 93.

Unen syvyys aivoissa on paikallista ja riippuu aivojen alueiden ja yksittäisten aivosolujen unentarpeesta: mitä enemmän jotain aivojen aluetta on käytetty, sitä syvempään uneen se vaipuu palautuakseen.Hedensjö 2014, s. 123.

Aivojen sähkötoiminta unen vaiheissa Unen eri vaiheiden aikana aivoissa esiintyy eritaajuuksisia aaltoja. Valveilla esiintyy alfa-aaltoja, joiden taajuus on 8–12 hertsiä (Hz). Kevyessä unessa esiintyy theeta-aaltoja (4–7 Hz), seuraavassa vaiheessa beeta-aaltoja (12–16 Hz), syvässä unessa delta-aaltoja (1–3 Hz) ja REM-unessa samanlaisia aaltoja kuin valvetilan ja kevyen unen aikana eli alfa- ja theeta-aaltoja.

Syvän NREM-unen hitaiden aivoaaltojen aikana aivosolut laukaisevat latauksensa samassa tahdissa. Jokainen NREM-unen hidas aalto kuljettaa informaatiopaketteja aivojen anatomisten keskusten välillä. Ne siirtävät muistopaketteja äskeisistä kokemuksista lähimuistin säilytystiloista kestomuistin varastosuojaan, missä muistot ovat paremmin turvassa. Nämä vakaat, hitaat ja yhteisessä rytmissä etenevät aallot lähettävät ja vastaanottavat sisältöjä aivoissa etäällä toisistaan sijaitsevien alueiden välillä paremmin kuin valvetilan kiihkeärytmisen aktiivisuuden aikana. Hitaiden aivoaaltojen lomassa ilmaantuu voimakkaita aivoaaltojen aktiivisuuden purskahduksia, jotka kestävät muutaman sekunnin ajan. Näillä niin sanotuilla unisukkuloilla on monia funktioita.Walker 2019, s. 60–64.

Unennäkö

Nukkuja näkee unia suurimman osan yöstä, mutta hän muistaa herätessään yleensä vain REM-vaiheen unet.Hedensjö 2014, s. 88. REM-unien mieleenjäämistä tehostaa se, että niihin liittyy tavallisesti vahva tunnelataus, surrealistinen juoni ja hehkuvat värit.

Nukkumisen vaikutus aivoihin

Aivojen aktiivisuus Aivojen valveillaolokeskukset sammuvat nukkumisen ajaksi GABA-välittäjäaineen vaikutuksesta. Ihmisen nukkuessa aivot pysyvät aktiivisina ja suorittavat erilaisia tärkeitä tehtäviä.Carter ym. 2016, s. 184–185.

Muisti ja oppiminen Uni edistää uusien asioiden oppimista sekä etukäteen että oppimisen jälkeen. Valvetilassa uudet asiat tallettuvat hippokampukseen tiedon väliaikaiseen varastoon. NREM-unessa aivot varastoivat ja vahvistavat uusia tosiasiahavaintoja ja taitoja. REM-unessa aivot kytkevät uudet ainekset toisiinsa ja kaikkiin aikaisempiin kokemuksiin.Walker 2019, s. 127–134. Veren virtaus lisääntyy silloin aivoissa, minkä ajatellaan liittyvän muistin järjestämiseen.

Unen aikana aivoissa tapahtuu sähköistä tiedonsiirtoa, jossa hippokampukseen tallentuneet tosiasioita koskevat muistijäljet siirtyvät aivokuorelle pitkäkestoiseen tallennustilaan. Näin varmistuu, että valveilla opitut asiat tallentuvat aivoihin pysyvästi eli konsolidoituvat, jolloin ne löytyvät pitkänkin ajan kuluttua. Siirto tapahtuu unisukkuloiden purskahduksissa 100–200 millisekunnin välein. Muistisisältö tallentuu pääasiassa alkuyön NREM-unen aikana kun hitaat aivoaallot ja unisukkulat siirtävät muistijälkipaketit hippokampuksesta aivokuorelle. Muistijälkien vakiinnuttamista voi tapahtua 20 minuutinkin päiväunessa, kunhan se sisältää riittävästi NREM-unta. Muistijälkien siirron jälkeen hippokampus vapautuu uuden tiedon säilytystä varten ja yksilön kyky omaksua uutta informaatiota elpyy. Muistikyky kohentuu yön aikana sitä paremmin, mitä enemmän unisukkuloita yksilö kokee.

Aivoissa tapahtuu unessa myös muistisisällön valintaprosessi, jossa aivoista poistuu sellaista informaatiota, jota ei ole tarpeen säilyttää.Walker 2019, s. 140–141.

Myös taitomuisti eli lihasmuisti toimii unen aikana ja tallentaa päivän aikana harjoitellut taidot aivoihin. Tätä motoristen taitojen oppimista tapahtuu etenkin NREM-unen 2. asteessa unen kahden viimeisen tunnin aikana, kun unisukkuloita esiintyy paljon.Walker 2019, s. 142–148.

REM-unen aikana aivot kokeilevat ja rakentavat yhteyksiä laajojen informaatiokertymien välille. Tämä tuottaa uusia mielleyhtymiä ja vaikuttaa ihmisen luovuuteen ja kykyyn ratkaista ongelmia.Walker 2019, s. 152–153.

Vaikutus immuunipuolustukseen

Immuunipuolustusta hoitavien valkosolujen määrä verenkierrossa lisääntyy unen aikanaSivu 16 Uniikki-lehti 3/2018. Yliopiston apteekki.

Glymfaattinen järjestelmä

Aivojen glymfaattisen järjestelmän toiminta tehostuu syvän unen aikana. Aivoihin kertyy aineenvaihdunnan seurauksena kuona-aineita, jotka on poistettava.Aivojen siivoamiseen tarvitaan syvää unta ja hitaita aivoaaltoja Helsingin yliopisto 28.2.2019. Ihmisen aivot poistavat vuosittain oman painonsa verran proteiinijätepaakkuja, joiden kertyminen aivoihin voi aiheuttaa Alzheimerin tautia.Uni ja liikunta puhdistavat aivot, mutta korkea verenpaine heikentää pään pesukoneen tehoa Helsingin Sanomat 21.10.2019.

Vuonna 2014 julkaistussa hiirillä tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että toksisten aineenvaihduntatuotteiden, kuten muun muassa Alzheimerin tautiin liitetyn beeta-amyloidin, poistuminen aivoista kiihtyy unen aikana. Tutkimuksessa todettiin hiirten aivojen nestekierron tehostuvan ja soluvälitilan kasvavan unen aikana noin 60 prosenttia, minkä vuoksi beeta-amyloidin poistuminen oli kaksi kertaa nopeampaa kuin valvetilassa.Wigren, Henna-Kaisa – Stenberg, Tarja: Kuinka nukkuminen elvyttää aivojamme? Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 2015, 131. vsk. nro 2, s. 151–1566. Välitilan kasvaminen johtuu aivosolujen kutistumisesta.Uniikki-lehti 3/2018, s. 15. Yliopiston apteekki. Selkäy­din­neste vir­taa tässä prosessissa selkäytimen ja aivoja ympäröivien kovakalvojen välillä ai­vojen glia-so­lujen sääte­lemänä ja astro­syytien avatessa aivo­ka­navien sulku­portit, jolloin pien­ten valti­moiden ympä­rille ker­tynyt nes­te pääsee vir­taamaan aivoai­neeseen.Wartiovaara, Anu: Nestettä korvien välissä.

Ihmisaivojen ympärillä on puolitoista desilitraa aivo-selkäydinnestettä, joka päätyy aivoihin valtimoiden vierustiloja pitkin ja tihkuu sieltä aivojen tukisoluina toimivien astrosyyttien läpi ja välistä aivokudokseen huuhtoen samalla amyloidimolekyylejä pois aivoista. Glymfaattinen pesujärjestelmä kytkeytyy aivosairauksiin, sillä aivoihin kertyy ylimääräisiä proteiineja tai peptidejä Alzheimerin, Parkinsonin, Lewyn kappaleen ja ALS-taudissa. Aivokuvista näkyy, että jo yhden yön valvominen lisää viidellä prosentilla beeta-amyloidin määrää aivojen muistialueilla. Uni koetaan sitä virkistävämmäksi, mitä tehokkaammin aivot puhdistuvat beeta-amyloidista. Tutkimuksissa onkin havaittu, että univaikeudet 40- ja 50-vuotiaana ennakoivat beeta-amyloidilöytöjä myöhemmällä iällä. Univaikeudet 50- ja 60-vuotiaana ennakoivat tauproteiinin kertymistä aivoihin. Valveilla noradrenaliini paisuttaa niitä tukisoluja, joiden läpi aivo-selkäydinneste virtaa. Nukkuessa aivojen tukisolut kutistuvat, kun tarkkaavuutta edistävän nor­adrenaliinin määrä vähenee. Tämä johtaa tukisolujen välien suurentumiseen, jolloin puhdistava selkäydinneste pääsee virtaamaan vapaammin.

Unen laadulla on keskeinen merkitys aivojen terveydelle, sillä glymfaattinen järjestelmä toimii tehokkaimmin syvän eli hidasaaltoisen NREM-unen aikana REM-unen aikana veri syrjäyttää aivo-selkäydinnesteen, millä ajatellaan olevan muistitiedon järjestelyä tehostavaa vaikutusta.

Endorfiinien tuotanto