ชีววิทยาการนอนหลับ

ด้านพยาธิวิทยา

โรคของการนอนหลับสามารถแบ่งออกเป็นหกประเภทหลัก: นอนไม่หลับ (ความยากลำบากในการเริ่มต้นหรือการบำรุงรักษาการนอนหลับ); ความผิดปกติของการหายใจที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ (เช่นหยุดหายใจขณะหลับ); hypersomnia ของแหล่งกำเนิดกลาง (เช่น Narcolepsy); ความผิดปกติของจังหวะ circadian (เช่น jet lag); พยาธิ (เช่นการเดินละเมอ) และความผิดปกติของการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ (เช่นโรคขาอยู่ไม่สุข [RLS]) แต่ละประเภทเหล่านี้มีความผิดปกติที่แตกต่างกันและชนิดย่อยของพวกเขา เกณฑ์ทางคลินิกสำหรับโรคนอนอยู่ในการจำแนกระหว่างประเทศของความผิดปกติของการนอนหลับซึ่งใช้ระบบการจัดกลุ่มแบบย่อ: dyssomnias; Parasomnias; ความผิดปกติของการนอนหลับที่เกี่ยวข้องกับสภาพจิตใจระบบประสาทหรือเงื่อนไขอื่น ๆ; และความผิดปกติของการนอนหลับที่เสนอ แม้ว่าความผิดปกติของการนอนหลับจำนวนมากจะเกิดขึ้นทั้งในเด็กและผู้ใหญ่

Hypersomnia ของแหล่งกำเนิดกลาง

การระบาดของโรคไข้สมองอักเสบ lethargica เกิดจากการติดเชื้อไวรัสของกลไกการนอนหลับตื่นในมลรัฐซึ่งเป็นโครงสร้างที่ปลายด้านบนของก้านสมอง โรคมักจะผ่านหลายขั้นตอน: ไข้และเพ้อ, hyposomnia (สูญเสียการนอนหลับ) และ hypersomnia (นอนมากเกินไปบางครั้งติดกับอาการโคม่า) รูปแบบการตื่นตัวตลอด 24 ชั่วโมงที่พบเห็นบ่อยครั้งเช่นเดียวกับความผิดปกติของการเคลื่อนไหวของดวงตา แม้ว่าความผิดปกตินี้จะหายากเป็นพิเศษ แต่มันได้สอนนักประสาทวิทยาเกี่ยวกับบทบาทของบริเวณสมองโดยเฉพาะในช่วงการเปลี่ยนภาพจากการนอนหลับ

Narcolepsy เป็นความคิดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานที่ผิดปกติเฉพาะของศูนย์การนอนหลับ subcortical โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่เฉพาะของมลรัฐที่ปล่อยโมเลกุลที่เรียกว่า hypocretin (เรียกว่า orexin) บางคนที่มีประสบการณ์การโจมตีของ narcolepsy มีอาการเสริมอย่างน้อยหนึ่งอย่างต่อไปนี้: cataplexy การสูญเสียกล้ามเนื้ออย่างฉับพลันมักเกิดจากการตอบสนองทางอารมณ์เช่นเสียงหัวเราะหรือตกใจและบางครั้งก็น่าทึ่งจนทำให้คนล้มลง hypnagogic (sleep onset) และ hypnopompic (awakening) ภาพหลอนของการเรียงลำดับที่เหมือนฝัน และเป็นอัมพาตนอนหลับ hypnagogic หรือ hypnopompic ซึ่งคนไม่สามารถที่จะย้ายกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ (ยกเว้นกล้ามเนื้อหายใจ) เป็นระยะเวลาตั้งแต่หลายวินาทีถึงหลายนาที การโจมตีจากการนอนหลับประกอบด้วยช่วงเวลาของ REM ที่เริ่มมีอาการของการนอนหลับ การแก่ก่อนวัยอันควรของการนอนหลับ REM (ซึ่งเกิดขึ้นในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีโดยทั่วไปหลังจาก 70-90 นาทีของการนอนหลับ NREM และในผู้ที่มี narcolepsy ภายใน 10-20 นาที) อาจบ่งบอกว่าอาการของอุปกรณ์เสริมนั้นแยกจากกัน คือ cataplexy และอัมพาตเป็นตัวแทนของการยับยั้งมอเตอร์ที่ใช้งานของการนอนหลับ REM และภาพหลอนแสดงถึงประสบการณ์ในฝันของการนอนหลับ REM อาการที่เริ่มมีอาการของ narcoleptic มักจะเห็นได้ชัดในช่วงวัยรุ่นตอนกลางและวัยหนุ่มสาว ในเด็กความง่วงนอนมากเกินไปไม่จำเป็นต้องชัดเจนในขณะที่การง่วงนอนอาจประจักษ์เป็นปัญหาความตั้งใจปัญหาพฤติกรรมหรือสมาธิสั้น ด้วยเหตุนี้จึงมีการตรวจพบอาการของ narcoleptic อื่น ๆ เช่น cataplexy, sleep paralysis และ hypnagogic hallucinations โดยทั่วไปแล้วจะได้รับการตรวจสอบ

Idiopathic hypersomnia (การนอนมากเกินไปโดยไม่ทราบสาเหตุ) อาจเกี่ยวข้องกับการง่วงนอนตอนกลางวันและง่วงนอนมากเกินไปหรือระยะเวลานอนหลับกลางคืนที่มากกว่าปกติระยะเวลา แต่ไม่รวมระยะเวลา REM- เริ่มมีอาการเมื่อมองใน narcolepsy มีรายงานหนึ่งเรื่องของ hypersomnia ความล้มเหลวของอัตราการเต้นของหัวใจลดลงในระหว่างการนอนหลับแสดงให้เห็นว่าการนอนหลับ hypersomniac อาจไม่ได้พักผ่อนต่อหน่วยของเวลาเช่นเดียวกับการนอนหลับปกติ ในรูปแบบหลัก hypersomnia อาจเป็นแหล่งกำเนิดทางพันธุกรรม (เหมือน narcolepsy) และคิดว่าจะเกี่ยวข้องกับการทำงานของศูนย์การนอนหลับ hypothalamic รบกวน; อย่างไรก็ตามกลไกเชิงสาเหตุยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้ว่าจะพบการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการควบคุมการนอนหลับของ NREM ในผู้ป่วยที่มี narcolepsy ทั้ง narcolepsy และ idiopathic hypersomnia โดยทั่วไปนั้นไม่ได้มีรูปแบบ EEG ที่ผิดปกติอย่างเห็นได้ชัด นักวิจัยบางคนเชื่อว่าความผิดปกติในความผิดปกติเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับความล้มเหลวในการ "เปิด" และ "ปิด" กลไกการควบคุมการนอนหลับมากกว่าในกระบวนการนอนหลับของตัวเอง หลักฐานการทดลองที่บรรจบกันได้แสดงให้เห็นว่า Narcolepsy นั้นมักจะมีลักษณะผิดปกติของเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจงซึ่งตั้งอยู่ในมลรัฐด้านข้างและด้านหลังของมลรัฐที่ผลิต hypocretin Hypocretin มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมความอยากอาหารและการนอนหลับ เป็นที่เชื่อกันว่า hypocretin ทำหน้าที่เป็นโคลงสำหรับการเปลี่ยนการนอนหลับ - ตื่นดังนั้นจึงอธิบายการโจมตีการนอนหลับอย่างฉับพลันและการปรากฏตัวของการนอนหลับที่แยกจากกัน (REM) ในช่วงตื่นตัวในผู้ป่วยที่ narcoleptic อาการ Narcoleptic และ hypersomniac บางครั้งสามารถจัดการได้โดยยาเสพติด excitatory หรือยาเสพติดที่ปราบปรามการนอนหลับ REM

hypersomnia หลายรูปแบบเป็นระยะมากกว่าเรื้อรัง ความผิดปกติที่พบได้ยากอย่างหนึ่งของการนอนหลับมากเกินไปเป็นระยะเวลานาน Kleine-Levin ดาวน์ซินโดรมคือลักษณะของช่วงเวลานอนหลับที่มากเกินไปเป็นเวลานานหลายสัปดาห์รวมถึงความอยากอาหารหิวมาก hypersexuality และพฤติกรรมเหมือนโรคจิตในช่วงไม่กี่ชั่วโมง โรคนี้มักจะเริ่มในช่วงวัยรุ่นดูเหมือนจะเกิดขึ้นบ่อยครั้งในเพศชายมากกว่าในเพศหญิงและในที่สุดก็หายไปเองโดยธรรมชาติในช่วงวัยรุ่นตอนปลายหรือวัยผู้ใหญ่ตอนต้น

โรคนอนไม่หลับ

โรคนอนไม่หลับเป็นโรคที่เกิดขึ้นจริงจากความผิดปกติจำนวนมากซึ่งทั้งหมดมีสองลักษณะร่วมกัน ขั้นแรกบุคคลนั้นไม่สามารถเริ่มหรือนอนหลับได้ ประการที่สองปัญหาไม่ได้เกิดจากความผิดปกติทางการแพทย์หรือจิตเวชที่เป็นที่รู้จักและไม่ได้เป็นผลข้างเคียงของการใช้ยา

มันแสดงให้เห็นว่าตามเกณฑ์ทางสรีรวิทยาคนนอนไม่หลับที่อธิบายตัวเองได้ดีกว่าที่พวกเขาจินตนาการ อย่างไรก็ตามการนอนหลับของพวกเขาจะแสดงสัญญาณของการรบกวน: การเคลื่อนไหวร่างกายบ่อยครั้งเพิ่มระดับการทำงานของระบบอัตโนมัติลดระดับของการนอนหลับ REM และในบางการบุกรุกของจังหวะตื่น (คลื่นอัลฟ่า) ตลอดช่วงการนอนหลับที่แตกต่างกัน แม้ว่าการนอนไม่หลับในบางสถานการณ์เป็นเรื่องธรรมดาและไม่มีการนำเข้าทางพยาธิวิทยาการนอนไม่หลับเรื้อรังอาจเกี่ยวข้องกับการรบกวนทางจิตใจ โรคนอนไม่หลับเป็นประจำได้รับการรักษาโดยการบริหารของยาเสพติด แต่มักจะมีสารที่อาจติดและเป็นอันตรายอย่างอื่นเมื่อใช้เป็นเวลานาน มันแสดงให้เห็นว่าการรักษาที่เกี่ยวข้องกับโปรแกรมความรู้ความเข้าใจและพฤติกรรม (เทคนิคการผ่อนคลายข้อ จำกัด ชั่วคราวของเวลานอนหลับและสถานะการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง ฯลฯ) มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการรักษาโรคนอนไม่หลับระยะยาวมากกว่าการแทรกแซงทางเภสัชวิทยา

ความผิดปกติของการหายใจที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ

หนึ่งในปัญหาการนอนหลับที่พบมากขึ้นในสังคมร่วมสมัยคือหยุดหายใจขณะหลับอุดกั้น ในความผิดปกตินี้ทางเดินหายใจส่วนบน (ในภูมิภาคที่ด้านหลังของลำคอด้านหลังลิ้น) ซ้ำ ๆ ขัดขวางการไหลของอากาศเนื่องจากการอุดตันทางกล สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หลายสิบครั้งต่อชั่วโมงในระหว่างการนอนหลับ เป็นผลให้มีการแลกเปลี่ยนก๊าซบกพร่องในปอดนำไปสู่การลดลงของระดับออกซิเจนในเลือดและระดับที่ไม่พึงประสงค์ในระดับเลือดของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ก๊าซที่เป็นของเสียจากการเผาผลาญ) นอกจากนี้ยังมีการหยุดชะงักของการนอนหลับบ่อยครั้งที่สามารถนำไปสู่การกีดกันการนอนหลับเรื้อรังเว้นแต่ได้รับการรักษา ภาวะหยุดหายใจขณะหลับแบบอุดกั้นมักมีความสัมพันธ์กับโรคอ้วนแม้ว่าร่างกายจะมีรูปร่างผิดปกติของบริเวณคาง (เช่น retrognathia หรือ micrognathia) และต่อมทอนซิลและต่อมทอนซิลก็สามารถทำให้เกิดความผิดปกติได้เช่นกัน หยุดหายใจขณะหลับแบบอุดกั้นสามารถเกิดขึ้นได้ในผู้ใหญ่วัยรุ่นและเด็ก

สาเหตุที่พบบ่อยของปัญหาการหายใจในการนอนหลับรวมถึงภาวะหยุดหายใจขณะหลับกลาง ศัพท์กลาง (ตรงข้ามกับสิ่งกีดขวาง) หมายถึงความคิดที่ว่าในชุดของความผิดปกตินี้กลไกทางเดินหายใจมีสุขภาพดี แต่สมองไม่ได้ให้สัญญาณที่จำเป็นในการหายใจระหว่างการนอนหลับ

parasomnias

ในบรรดาตอนที่บางครั้งถือว่าเป็นปัญหาในการนอนหลับเป็น somniloquy (พูดคุยการนอนหลับ), somnambulism (เดินละเมอ), enuresis (เตียงเปียก), นอนกัดฟัน (ฟันบด) นอนกรนและฝันร้าย การพูดถึงการนอนหลับมักจะประกอบด้วยการพูดพึมพำไม่เก่งกว่าคำพูดที่มีความหมายเพิ่มเติม มันเกิดขึ้นอย่างน้อยในบางครั้งสำหรับคนจำนวนมากและในระดับนั้นไม่สามารถพิจารณาทางพยาธิวิทยา การเดินละเมอนั้นเป็นเรื่องปกติในเด็กและบางครั้งก็สามารถยืนหยัดอยู่ได้ Enuresis อาจเป็นอาการรองของความหลากหลายของสภาพอินทรีย์หรือบ่อยครั้งที่ความผิดปกติหลักในสิทธิของตนเอง ในขณะที่ความผิดปกติของวัยเด็กส่วนใหญ่ enuresis ยังคงอยู่ในวัยเด็กหรือผู้ใหญ่ตอนต้นสำหรับคนจำนวนน้อย การบดฟันไม่สัมพันธ์กับระยะการนอนหลับใด ๆ และไม่ส่งผลกระทบต่อรูปแบบการนอนโดยรวม มันดูเหมือนว่าจะเป็นความผิดปกติในแทนที่จะนอน

ประสบการณ์ที่น่ากลัวหลากหลายที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับมีอยู่ครั้งเดียวหรืออย่างอื่นที่เรียกว่าฝันร้าย เนื่องจากปรากฏการณ์ดังกล่าวทั้งหมดไม่ได้พิสูจน์ว่าเหมือนกันในความสัมพันธ์ของพวกเขากับช่วงสลีปหรือกับตัวแปรอื่น ๆ จึงจำเป็นต้องสร้างความแตกต่างหลายอย่างระหว่างพวกเขา ความผิดปกติของการนอนหลับ (pavor nocturnus) มักเป็นความผิดปกติของวัยเด็ก เมื่อการนอนหลับของ NREM ถูกขัดจังหวะโดยฉับพลันเด็กอาจกรีดร้องและลุกขึ้นนั่งด้วยความหวาดกลัวอย่างเห็นได้ชัด หลังจากผ่านไปไม่กี่นาทีเด็กจะกลับมานอนหลับบ่อยครั้งโดยไม่ต้องตื่นตัวหรือตื่นตัวเต็มที่ โดยทั่วไปแล้วการระลึกถึงความฝันจะหายไปและตอนทั้งหมดอาจถูกลืมในตอนเช้า ความวิตกกังวลความฝันส่วนใหญ่มักจะเกี่ยวข้องกับ arousals ที่เกิดขึ้นเองจากการนอนหลับ REM มีความทรงจำของความฝันที่มีเนื้อหาอยู่ในการรักษาด้วยการกระตุ้นการรบกวน ในขณะที่การกลับเป็นซ้ำอย่างต่อเนื่องของพวกเขาอาจบ่งบอกถึงความไม่สงบทางจิตใจหรือความเครียดที่เกิดจากสถานการณ์ที่ยากลำบาก เงื่อนไขแตกต่างจากการโจมตีเสียขวัญที่เกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับ

ความผิดปกติของการนอนหลับ REM (RBD) เป็นโรคที่ผู้นอนหลับกระทำเนื้อหาในฝัน ลักษณะหลักของความผิดปกติคือการขาดอัมพาตของกล้ามเนื้อทั่วไปที่เห็นในระหว่างการนอนหลับ REM ผลที่ตามมาก็คือผู้นอนหลับจะไม่สามารถละเว้นจากการแสดงองค์ประกอบต่าง ๆ ของความฝันได้อีกต่อไป (เช่นตีเบสบอลหรือวิ่งจากใครบางคน) สภาพที่เห็นส่วนใหญ่ในผู้ชายที่มีอายุมากกว่าและคิดว่าเป็นโรคสมองเสื่อม ผู้ที่มี RBD ดูเหมือนจะมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นสำหรับการพัฒนาโรคพาร์กินสันในภายหลัง

ความผิดปกติของการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ

โรคขาอยู่ไม่สุข (RLS) และความผิดปกติที่เกี่ยวข้องที่รู้จักกันในชื่อการเคลื่อนไหวของแขนขาผิดปกติ (PLMD) เป็นตัวอย่างของความผิดปกติของการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ จุดเด่นของ RLS คือความรู้สึกไม่สบายที่ขาทำให้การเคลื่อนไหวไม่อาจต้านทานได้ การเคลื่อนไหวช่วยบรรเทาความรู้สึกชั่วคราว แม้ว่าการร้องเรียนหลักที่เกี่ยวข้องกับ RLS คือความตื่นตัว แต่ความผิดปกตินั้นจัดเป็นโรคนอนไม่หลับด้วยเหตุผลพื้นฐานสองประการ ครั้งแรกมีการเปลี่ยนแปลง circadian กับอาการทำให้พวกเขามากขึ้นในเวลากลางคืน; ความสามารถของคนที่ได้รับผลกระทบจากการนอนหลับมักถูกรบกวนด้วยความต้องการที่ไม่หยุดยั้งที่จะเคลื่อนไหวเมื่ออยู่บนเตียง เหตุผลที่สองคือในระหว่างการนอนหลับคนส่วนใหญ่ที่มีประสบการณ์การเคลื่อนไหวของขา RLS เป็นระยะ ๆ ซึ่งบางครั้งอาจรบกวนการนอนหลับ อย่างไรก็ตามการเคลื่อนไหวของแขนขาเป็นระยะสามารถเกิดขึ้นได้ในหลาย ๆ สถานการณ์รวมถึงความผิดปกติของการนอนหลับที่ไม่ใช่ RLS เช่น PLMD หรือเป็นผลข้างเคียงของยาบางชนิด การเคลื่อนไหวของตัวเองถือเป็นพยาธิวิทยาหากพวกเขารบกวนการนอนหลับ

ความผิดปกติเสริมสร้างระหว่างการนอนหลับ

อาการทางการแพทย์ที่หลากหลายอาจถูกเสริมด้วยเงื่อนไขของการนอนหลับ การโจมตีของโรคหลอดเลือดหัวใจตีบ (อาการเจ็บหน้าอกกระตุกเกร็ง) เป็นที่ชัดเจนว่าสามารถเพิ่มได้โดยการกระตุ้นระบบประสาทอัตโนมัติในการนอนหลับ REM และเช่นเดียวกับการหลั่งกรดในกระเพาะอาหารในผู้ที่มีแผลที่ลำไส้เล็กส่วนต้น ในทางกลับกันการนอนหลับ NREM สามารถเพิ่มโอกาสในการเกิดโรคลมชักได้ ในทางตรงกันข้ามการนอนหลับของ REM นั้นดูเหมือนจะป้องกันการถูกจับกุม

คนซึมเศร้ามักจะมีอาการนอนไม่หลับ โดยทั่วไปแล้วพวกเขานอนหลับมากหรือไม่เพียงพอและมีพลังงานต่ำและง่วงนอนในเวลากลางวันไม่ว่าพวกเขาจะนอนหลับมากแค่ไหน คนที่เป็นโรคซึมเศร้ามีช่วง REM แรกก่อนหน้านี้ในการนอนหลับตอนกลางคืนกว่าคนที่ไม่ได้เครียด ช่วงเวลา REM แรกที่เกิดขึ้น 40-60 นาทีหลังจากเริ่มมีอาการหลับมักจะนานกว่าปกติโดยมีกิจกรรมการเคลื่อนไหวของดวงตามากขึ้น นั่นแสดงให้เห็นว่าการหยุดชะงักในฟังก์ชั่นควบคุมการขับรถส่งผลกระทบต่อสิ่งต่าง ๆ เช่นเรื่องเพศความอยากอาหารหรือความก้าวร้าวซึ่งทั้งหมดนี้ลดลงในผู้ที่ได้รับผลกระทบ การลิดรอน REM โดยตัวแทนทางเภสัชวิทยา (tricyclic antidepressants) หรือโดยเทคนิคการกระตุ้น REM ดูเหมือนจะย้อนกลับที่ผิดปกติของการนอนหลับและเพื่อบรรเทาอาการตื่น

ความผิดปกติของจังหวะ circadian

ความผิดปกติของตารางการนอนหลับที่โดดเด่นมีสองประเภท: การนอนหลับขั้นสูงและการนอนหลับล่าช้า ในอดีตการโจมตีการนอนหลับและการชดเชยเกิดขึ้นเร็วกว่าปกติบรรทัดฐานทางสังคมและในช่วงหลังการนอนหลับที่เริ่มมีอาการล่าช้าและตื่นขึ้นมาในวันต่อมากว่าที่พึงปรารถนา การนอนหลับล่าช้าในช่วงนั้นเป็นปัญหาที่พบบ่อยในคนทั่วไปโดยเฉพาะวัยรุ่นที่มีแนวโน้มนอนดึกนอนหลับหรืองีบหลับตอนบ่าย การเปลี่ยนแปลงในวงจรการนอนหลับอาจเกิดขึ้นในคนทำงานกะหรือติดตามการเดินทางระหว่างประเทศข้ามเขตเวลา ความผิดปกติอาจเกิดขึ้นเรื้อรังโดยไม่มีปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่ชัดเจน ยีนที่แตกต่างกันที่เกี่ยวข้องในระเบียบ circadian นี้ได้รับการเปิดเผยแนะนำองค์ประกอบทางพันธุกรรมในบางกรณีของความผิดปกติของตารางการนอนหลับ เงื่อนไขสามารถรักษาได้โดยการปรับระยะเวลาการนอนหลับอย่างค่อยเป็นค่อยไป การปรับใหม่สามารถทำได้โดยใช้วิธีทางกายภาพ (เช่นการเปิดรับแสง) และเภสัชวิทยา (เช่นเมลาโทนิน)

ง่วงนอนตอนกลางวันมากเกินไปเป็นเรื่องร้องเรียนบ่อยในหมู่วัยรุ่น สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือจำนวนชั่วโมงที่ใช้ในการนอนไม่เพียงพอเนื่องจากตารางเวลาทางสังคมและเวลาเริ่มต้นของโรงเรียนตอนเช้า นอกจากนี้สำหรับคนทุกวัยการสัมผัสกับอุปกรณ์เปล่งแสงสีน้ำเงินเช่นสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตก่อนที่จะหลับไปอาจทำให้เกิดปัญหาการนอนหลับได้เนื่องจากสันนิษฐานว่าแสงสีฟ้ามีผลต่อระดับของเมลาโทนิน ความผิดปกติทางจิตวิทยา (เช่นภาวะซึมเศร้าที่สำคัญ) ความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจหรือความผิดปกติของการนอนหลับประเภทอื่น ๆ ยังสามารถทำให้ง่วงนอนตอนกลางวันมากเกินไป

ทฤษฎีการนอนหลับ

วิธีการสองชนิดมีอิทธิพลเหนือทฤษฎีเกี่ยวกับวัตถุประสงค์การทำงานของการนอนหลับ หนึ่งเริ่มต้นด้วยสรีรวิทยาที่วัดได้ของการนอนหลับและพยายามที่จะเชื่อมโยงการค้นพบเหล่านั้นกับฟังก์ชั่นบางอย่างที่รู้จักหรือสมมุติ ตัวอย่างเช่นหลังจากการค้นพบการนอนหลับ REM ได้รับการรายงานในปี 1950 หลายคนตั้งสมมติฐานว่าการทำงานของการนอนหลับ REM คือการเล่นซ้ำและการคิดประสบการณ์ตอนกลางวัน นั่นขยายไปถึงทฤษฎีที่ว่าการนอนหลับ REM มีความสำคัญต่อการเสริมสร้างความทรงจำ หลังจากนั้นคลื่นสมองช้า ๆ ของการนอนหลับ NREM ก็ได้รับความนิยมในหมู่นักวิทยาศาสตร์ที่พยายามแสดงให้เห็นว่าสรีรวิทยาการนอนหลับมีบทบาทในความทรงจำหรือการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในการทำงานของสมอง

ทฤษฎีการนอนหลับอื่น ๆ มีผลต่อพฤติกรรมของการนอนหลับและพยายามหามาตรการทางสรีรวิทยาเพื่อยืนยันการนอนหลับเป็นตัวขับเคลื่อนของพฤติกรรมนั้น ยกตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อคนหลับน้อยคนจะเหนื่อยมากขึ้นและความเหนื่อยล้านั้นอาจเพิ่มขึ้นในเวลาต่อเนื่องของการนอนหลับที่ไม่เพียงพอ ดังนั้นการนอนหลับมีบทบาทสำคัญในการเตรียมพร้อม ด้วยจุดเริ่มต้นนักวิจัยการนอนหลับได้ระบุปัจจัยสำคัญสองประการที่ดูเหมือนว่าจะผลักดันการทำงานนี้: เครื่องกระตุ้นหัวใจแบบเป็นกลางซึ่งอาศัยอยู่ลึกลงไปในสมองในพื้นที่ของมลรัฐที่เรียกว่านิวเคลียส suprachiasmatic; และ homeostatic regulator อาจถูกผลักดันโดยการสะสมของโมเลกุลบางอย่างเช่น adenosine ที่ทำลายผลิตภัณฑ์ของเซลล์เมแทบอลิซึมในสมอง (น่าสนใจคาเฟอีนบล็อกการผูกมัดของ adenosine เพื่อรับสัญญาณในเซลล์ประสาทจึงขัดขวางการนอนหลับของ adenosine)

เพื่ออธิบายวัตถุประสงค์ของการนอนหลับเป็นการป้องกันการง่วงนอนเทียบเท่ากับการบอกว่าจุดประสงค์ของอาหารคือการป้องกันความหิว เป็นที่ทราบกันดีว่าอาหารประกอบด้วยโมเลกุลและสารหลายอย่างที่ช่วยให้ร่างกายทำหน้าที่สำคัญมากมายและความหิวโหยและความอิ่มท้องเป็นวิธีการที่สมองสั่งการพฤติกรรมการกินหรือไม่รับประทานอาหาร บางทีความง่วงอาจทำในลักษณะเดียวกัน: กลไกที่จะนำสัตว์ไปสู่พฤติกรรมที่ทำให้หลับได้ซึ่งเป็นหน้าที่ของสรีรวิทยา

ทฤษฎีการนอนหลับที่กว้างนั้นไม่สมบูรณ์จนกว่านักวิทยาศาสตร์จะได้รับความเข้าใจอย่างเต็มที่เกี่ยวกับฟังก์ชั่นที่การนอนหลับเล่นในทุกด้านของสรีรวิทยา ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ลังเลที่จะกำหนดจุดประสงค์เดียวในการนอนหลับและในความเป็นจริงนักวิจัยหลายคนยืนยันว่ามันมีความถูกต้องมากกว่าที่จะอธิบายการนอนหลับที่ให้บริการหลายวัตถุประสงค์ ยกตัวอย่างเช่นการนอนหลับอาจช่วยให้เกิดความจำเพิ่มความตื่นตัวและความสนใจอารมณ์คงที่ลดความเครียดในข้อต่อและกล้ามเนื้อเพิ่มระบบภูมิคุ้มกันและส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน