Ihmisen vireystila vaihtelee vuorokauden mittaan unen ja valveen välillä. Näiden kahden vaiheen vuorottelu saa aikaan vuorokausirytmimme. Uni puolestaan voidaan jakaa REM-uneen ja NREM-uneen.
REM-uni on saanut nimensä siitä, että tässä univaiheessa esiintyy nopeita silmien liikkeitä (rapid eyes movements). REM-unta kutsutaan myös aktiiviuneksi, sillä aivojen sähköinen toiminta muistuttaa hyvin pitkälti valveillaoloa. Lihakset ovat kuitenkin täysin rennot toisin kuin valveen aikana. REM-unen aikana nähdään yleensä paljon unia. Jos ihminen herää kesken REM-unen, hänen on suhteellisen helppo muistaa mitä unta hän oli parhaillaan näkemässä.
NREM-uni voidaan edelleen jakaa kolmeen erilaiseen vaiheeseen: torke, kevyt uni ja syvä uni. Torkevaiheet, eli hetket jolloin ihminen havahtuu hetkellisesti hereille, kuuluvat normaaliin uneen. Havahtumiset tapahtuvat yleensä siinä vaiheessa, kun ollaan siirtymässä syvästä unesta kevyeen uneen. Näitä havahtumisia voi olla montakin yön aikana, mutta koska ihminen yleensä nukahtaa uudelleen saman tien, niitä ei jälkikäteen muisteta. Syvä uni on aivojen terveyden kannalta kaikkein tärkein unenvaihe. Sen aikana aivot puhdistuvat kuona-aineista ja elimistö pääsee elpymään päivän rasituksesta.
Nämä neljä unenvaihetta pystytään erottamaan toisistaan rekisteröimällä silmänliikkeitä ja aivojen sähköistä toimintaa. Myös sydämen toiminta ja hengitys vaihtelee univaiheiden mukaan. Syvän unen vaiheessa sydämen toiminta ja hengitys ovat tasaisia ja rauhallisia, kun taas REM-unen aikana ne ovat epäsäännöllisiä.
Univaiheiden vuorottelu
Uni koostuu kestoltaan 90-120 minuutin pituisista unisykleistä. Näitä syklejä ehtii aikuisella olla 4-6 kappaletta yhden yön aikana. Yleensä alkuyöstä unisyklit ovat lyhyempiä ja ne pitenevät aamuyötä kohti.
Syvää unta nukutaan pääasiassa kahden ensimmäisen unisyklin aikana (noin kello 23-2.30). Tällöin elimistö elpyy ja aivot puhdistuvat kuona-aineista. Tämä vaihe on tärkeä myös oppimisen kannalta. Jos ihminen menee nukkumaan vasta pikkutunneilla, hänen syvän unen määränsä väistämättä vähenee. Vaikka nukkuisi saman tuntimäärän, uni on erilaista. Tämä johtuu elimistön muista fysiologisista ja biologisista rytmeistä. Melatoniinin tuotanto alkaa laskea puolenyön jälkeen ja kortisolipitoisuudet puolestaan alkavat nousta aamuyön tunteina. Myös aivojen sisälämpötila nousee aamua kohti. Nämä kaikki vaikuttavat elimistön vireyteen ja unen laatuun.
Aamuyön unisyklit koostuvat pääasiassa REM-unesta ja kevyestä unesta. Aamuyön sykleissä nähdään siis selvästi enemmän unia. Myös REM-unella on oma tehtävänsä oppimisessa sekä asioiden ja tunteiden läpikäymisessä.
Unirytmin kehittyminen
Unirytmi muuttuu käsi kädessä aivojen kehittymisen kanssa. Vastasyntyneen unirytmi ei ole vielä kypsynyt, vaan hän nukkuu tasaisesti ympäri vuorokauden. Suurin osa unesta on REM-unta, jonka aikana opitut asiat siirtyvät pitkäkestoiseen muistiin. Tämä on yksi syy siihen miksi vauvat oppivat hyvin nopeasti uusi taitoja. Ensimmäisten kuukausien aikana aivot kehittyvät huimasti, REM-unen väärä vähenee ja pikkuhiljaa unirytmi muotoutuu tasaiseksi. Ensin siirrytään nukkumaan parit päiväunet. Sitten aamupäiväunet jäävät pois, ja lopulta myös iltapäiväunet muuttuvat tarpeettomiksi. Kouluikäisen unirytmi muistuttaa jo aikuisen rytmiä, mutta kouluikäinen tarvitsee kuitenkin enemmän unta kuin aikuinen.
Seuraava suurempi muutos tapahtuu murrosiässä. Hormonitoiminnan seurauksena unirytmi siirtyy keskimäärin 1-3 tuntia myöhäisemmäksi. Unen tarve ei kuitenkaan vähene, ja varhaisten kouluaamujen seurauksena murrosikäinen kärsiikin usein univajeesta. Univaje nukutaan usein pois viikonloppuisin ja vapaapäivinä. Nykyään somettaminen sotkee nukkumaanmenoa entisestään, sillä se painottuu usein iltaan ja alkuyöhön, ja sen aiheuttama innostuminen, hauskuus ja jännitys aktivoivat hermostoa, jolloin rauhoittuminen kärsii.
Ikääntyessä hormonitoiminta ja aivojen sähköinen toiminta muuttuvat ja uni alkaa vähitellen pirstaloitua. REM-unen ja syvän unen vaiheet vähenevät, ja ne korvautuvat kevyellä unella. Tämän seurauksena yölliset heräämiset lisääntyvät ja ihminen havahtuu herkemmin erilaisiin ärsykkeisiin, kuten ääniin. Myös nukahtamisaika pitenee. Unta häiritsevät sairaudet, kuten levottomat jalat, lisääntyvät iän myötä. Nämä kaikki yhdessä johtavat siihen, että uni muuttuu epäsäännölliseksi eikä sitä välttämättä kerry riittävästi yön aikana, joten ihminen saattaa kärsiä päivisin väsymyksestä. Monet ikäihmiset paikkaavatkin vaillinaisia yöunia päiväunilla, mikä valitettavasti saattaa häiritä taas seuraavan yön unia. Vaikka uni heikkeneekin iän myötä, unettomuus ei sinänsä kuulu luonnollisena osana ikääntymiseen. Ikääntymisen aiheuttamat muutokset nukkumisessa ovat kuitenkin hyvin yksilöllisiä, johon vaikuttavat monet eri tekijät.
