Nisäkkäillä ja linnuilla uni voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: REM-uneen ja NREM-uneen. REM-uni (englanniksi rapid eye movement) on nimensä mukaisesti vaihe, jolloin silmät liikkuvat nopeasti silmäkuoppien alla. REM-unen aikana esiintyy tyypillisesti vilkasta unien muistamista ja erityisiä aivotoiminnan kuvioita. REM-unta esiintyy toistuvasti yön aikana, ja REM-jaksot pitenevät yleensä yön jälkipuoliskolla. REM-uni havaittiin tieteellisesti ensimmäisen kerran vuosina 1952–1953, mutta sen tarkat toiminnot ja merkitys eivät ole täysin selviä.

Professori Nathaniel Kleitman ja hänen oppilaansa Eugene Aserinsky määrittelivät nopean silmänliikkeen ja yhdistivät sen uniin vuonna 1953. REM-unen tutkimusta ovat myöhemmin laajentaneet tutkijat kuten William Dement ja Michel Jouvet, jotka kuvasivat muun muassa REM-unen lihasatoniaa ja unien liitännäisiä ilmiöitä.

Mitä REM-uni näyttää mittauksissa

  • EEG (aivosähkökäyrä): REM-unessa aivotoiminta on usein "desynkronisoitunutta", eli siinä näkyy matala-amplitudista ja sekoittunutta rytmiä, joka muistuttaa hereilläoloa.
  • EOG (silmänliikemittaus): nopeasti liikkuvat silmät erottuvat selvästi.
  • EMG (lihastoiminnan rekisteröinti): suurin osa kehon lihaksista on REM-unen aikana lähes täysin rentoutunut (atonia), mutta silmälihakset ja hengityslihakset voivat toimia.
  • Autonominen toiminta: hengitys ja syke voivat vaihdella vaiherikkaasti ja esiintyy usein erektioita tai lisääntynyttä verenkiertoa sukupuolielimiin.

REM- ja NREM-unen erot

Toista pääluokkaa kutsutaan NREM-uneksi (Non-REM-uni). NREM-unessa unet ovat yleensä harvinaisempia ja vähemmän emotionaalisia. NREM-unessa erotetaan eri vaiheita:

  • Vaihe I – kevyt torkahdus, helposti herätettävissä.
  • Vaihe II – kevyt uni, jossa vietetään aikuisilla noin puolet nukutusta ajasta; siinä näkyy erityisiä EEG-merkkejä kuten unisukkuloita ja K-komplekseja.
  • Vaiheet III (ja IV) – syvä uni eli hidasaaltouni, joka on tärkeää kehon palautumiselle, kasvulle ja immuunijärjestelmän toiminnalle. Herättäminen voi olla vaikeaa ja herääminen aiheuttaa usein desorientaatiota.

Unisykli ja REM:n ajoitus

Aikuisilla uni jakautuu noin 90–110 minuutin sykleihin. Yössä on tavallisesti 4–6 tällaista sykliä. Tyypillinen sykli etenee suunnilleen näin: vaihe I → vaihe II → vaihe III (IV) → vaihe II → REM. REM-vaiheiden osuus yön kokonaisajasta on aikuisilla yleensä noin 20–25 %, ja yksittäiset REM-jaksot pitenevät yön aikana. REM-latenssi (eli ensimmäisen REM-jakson alkaminen) on tavallisesti noin 60–120 minuuttia nukahtamisesta.

Ikäerot ja kehitys

REM-unen määrä muuttuu iän myötä. Vastasyntyneillä REM-unta (usein kutsutaan silloin aktiiviseksi uneksi) on huomattavasti enemmän — jopa noin puolet päivästä/östä — ja sitä pidetään tärkeänä aivokehitykselle. Ikääntyessä REM-osuus yleensä vähenee ja unisykli muuttuu.

Mahdolliset toiminnot ja teoriat

REM-unen tarkka merkitys ei ole täysin varma, mutta useita hypoteeseja on ehdotettu:

  • Muistien käsittely ja konsolidointi: REM voi osallistua erityisesti emotionaalisten muistojen ja proseduraalisen oppimisen vahvistamiseen.
  • Emotionaalinen säätely: REM voi auttaa tunnekokemusten prosessoinnissa ja stressivasteiden säätelyssä.
  • Aivojen kehitys: nuorilla eläimillä ja ihmisillä REM voi tukea hermoverkkojen muodostumista ja plastisuutta.
  • Synaptinen homeostaasi: teorioiden mukaan REM ja NREM yhdessä auttavat ylläpitämään sopivaa synaptista vahvuutta ja puhdistamaan turhaa yhteyttä.

REM-uneen liittyvät häiriöt ja havainnot

  • REM-unihäiriö (REM sleep behavior disorder, RBD): tyypillisesti REM-atonia puuttuu, jolloin unessa esiintyvät henkilön näkemät unet voivat ilmetä voimakkaina liikkeinä ja puheena — nämä potilaat voivat satuttaa itsensä tai kumppaninsa.
  • Narkolepsia: sairaus, jossa REM-ilmiöt voivat esiintyä hyvin nopeasti nukahtamisen yhteydessä ja aiheuttaa katapleksiaa (äkillinen lihasjännitteen heikkeneminen).
  • Lääkkeet ja substanssit: jotkin lääkkeet, esimerkiksi monet masennuslääkkeet, vähentävät REM-unta; unilääkkeet ja alkoholi voivat muuttaa REM:n rakennetta tai aiheuttaa REM-reboundin sen jälkeen, kun aineen käyttö lopetetaan.

Tutkimusmenetelmät

REM-unta tutkitaan yleensä polysomnografialla, jossa yhdistetään EEG, EOG ja EMG-mittauksia. Näin voidaan erottaa REM- ja NREM-vaiheet, mitata syklisten vaiheiden pituuksia ja tunnistaa poikkeavuuksia.

Evoluutiollinen näkökulma

Se, että sekä linnuilla että nisäkkäillä esiintyy REM- ja NREM-unia, viittaa siihen, että tämä jako kehittyi kauan sitten ennen näiden ryhmien erkaantumista evoluutiossa. Tämä puolestaan viittaa siihen, että REM/NREM-erottelu on varhainen ja todennäköisesti tärkeä piirre maaselkärankaisten kehityksessä.

Vaikka REM-unen tarkka tehtävä on edelleen tutkijoiden pohdinnan kohteena, sen tunnusmerkit — nopeat silmänliikkeet, aivotoiminnan erikoispiirteet, lihasatonia ja vahva yhteys uniin — tekevät siitä keskeisen osan unen kokonaisrakennetta ja ihmisen sekä eläinten yöajan palautumisprosesseja.