Gelombang otak saat tidur

Aktivitas listrik yang terlihat pada EEG merepresentasikan gelombang otak. Amplitudo gelombang EEG pada frekuensi tertentu berhubungan dengan berbagai titik dalam siklus tidur-jaga, seperti saat tertidur, terjaga, atau mulai tertidur.^[18] Gelombang alfa, beta, teta, gama, dan delta semuanya terlihat pada berbagai tahapan tidur yang berbeda. Setiap bentuk gelombang memiliki frekuensi dan amplitudo yang berbeda. Gelombang alfa terlihat ketika seseorang berada dalam keadaan istirahat, tetapi masih sadar sepenuhnya. Mata mereka mungkin terpejam dan seluruh tubuh mereka beristirahat serta relatif diam, di mana tubuh mulai melambat. Gelombang beta mengambil alih gelombang alfa ketika seseorang sedang dalam perhatian penuh, seperti saat sedang menyelesaikan tugas atau berkonsentrasi pada sesuatu. Gelombang beta terdiri dari frekuensi tertinggi dan amplitudo terendah, dan terjadi saat seseorang sepenuhnya waspada. Gelombang gama terlihat ketika seseorang sangat fokus pada suatu tugas atau mengerahkan seluruh konsentrasinya. Gelombang teta terjadi selama periode seseorang terjaga, dan terus berlanjut hingga transisi ke tidur Tahap 1 dan tahap 2. Gelombang delta terlihat pada tidur tahap 3 dan 4 saat seseorang berada dalam tidur yang paling nyenyak.^[19]

Tidur non-REM dan REM

Tidur dibagi menjadi dua jenis utama: tidur non-gerakan mata cepat (non-REM atau NREM) dan tidur gerakan mata cepat (REM). Tidur non-REM dan REM sangat berbeda sehingga para ahli fisiologi mengidentifikasinya sebagai kondisi perilaku yang berbeda. Tidur non-REM terjadi terlebih dahulu dan setelah periode transisi disebut tidur gelombang lambat atau tidur nyenyak. Selama fase ini, suhu tubuh dan detak jantung menurun, dan otak menggunakan lebih sedikit energi.^[12] Tidur REM, yang juga dikenal sebagai tidur paradoksikal, mewakili porsi yang lebih kecil dari total waktu tidur. Ini adalah momen utama terjadinya mimpi (atau mimpi buruk), dan dikaitkan dengan gelombang otak yang tidak sinkron dan cepat, gerakan mata, hilangnya tonus otot,^[20] serta penangguhan homeostasis.^[21]

Siklus tidur antara NREM dan REM yang bergantian membutuhkan waktu rata-rata 90 menit, terjadi 4–6 kali dalam tidur malam yang nyenyak.^[17][22] American Academy of Sleep Medicine (AASM) membagi NREM menjadi tiga tahap: N1, N2, dan N3, yang terakhir juga disebut tidur delta atau tidur gelombang lambat.^[23] Seluruh periode biasanya berlangsung sesuai urutan: N1 → N2 → N3 → N2 → REM. Tidur REM terjadi saat seseorang kembali ke tahap 2 atau 1 dari tidur nyenyak.^[20] Terdapat jumlah tidur nyenyak (tahap N3) yang lebih besar di awal malam, sementara proporsi tidur REM meningkat dalam dua siklus tepat sebelum terbangun secara alami.^[17]

Terbangun

Terbangun dapat berarti akhir dari tidur, atau sekadar momen untuk mengamati lingkungan dan menyesuaikan posisi tubuh sebelum kembali tertidur. Orang yang tidur biasanya terbangun segera setelah berakhirnya fase REM atau terkadang di tengah-tengah REM. Indikator sirkadian internal, bersama dengan keberhasilan pengurangan kebutuhan tidur homeostatis, biasanya menyebabkan terbangun dan berakhirnya siklus tidur.^[24] Proses terbangun melibatkan peningkatan aktivasi listrik di otak, dimulai dari talamus dan menyebar ke seluruh korteks.^[24]

Pada malam tidur yang biasa, tidak banyak waktu yang dihabiskan dalam keadaan terjaga. Dalam berbagai studi tidur yang dilakukan menggunakan elektroensefalografi, ditemukan bahwa perempuan terjaga selama 0–1% selama tidur malam mereka, sementara laki-laki terjaga selama 0–2% pada waktu tersebut. Pada orang dewasa, keterjagaan meningkat, terutama pada siklus-siklus akhir. Satu studi menemukan 3% waktu terjaga pada siklus tidur sembilan puluh menit pertama, 8% pada siklus kedua, 10% pada siklus ketiga, 12% pada siklus keempat, dan 13–14% pada siklus kelima. Sebagian besar waktu terjaga ini terjadi tak lama setelah tidur REM.^[24]

Saat ini, banyak manusia bangun dengan jam alarm;^[25] namun, orang juga dapat membangunkan diri mereka sendiri secara andal pada waktu tertentu tanpa bantuan alarm.^[24] Banyak orang tidur dengan pola yang sangat berbeda pada hari kerja dibandingkan hari libur, sebuah pola yang dapat menyebabkan desinkronisasi sirkadian kronis.^[26][25] Banyak orang terbiasa menonton televisi dan layar lainnya sebelum tidur, faktor yang dapat memperburuk gangguan siklus sirkadian.^[27][28] Studi ilmiah tentang tidur telah menunjukkan bahwa tahapan tidur saat terbangun merupakan faktor penting dalam memperkuat inersia tidur.^[29]

Faktor penentu kewaspadaan setelah bangun tidur meliputi kuantitas/kualitas tidur, aktivitas fisik pada hari sebelumnya, sarapan kaya karbohidrat, dan respons glukosa darah yang rendah terhadap sarapan tersebut.^[30]

Jam sirkadian

Penentuan waktu tidur sangat bergantung pada sinyal hormonal dari jam sirkadian, atau Proses C, sebuah sistem neurokimia kompleks yang menggunakan sinyal dari lingkungan organisme untuk menciptakan kembali ritme siang-malam internal. Proses C melawan dorongan tidur homeostatis di siang hari (pada hewan diurnal) dan meningkatkannya di malam hari.^[31][26] Nukleus suprakiasmatik (SCN), sebuah area otak tepat di atas kiasme optikum, saat ini dianggap sebagai pusat terpenting bagi proses ini; namun, sistem jam sekunder telah ditemukan di seluruh tubuh.

Suatu organisme yang jam sirkadiannya menunjukkan ritme teratur yang sesuai dengan sinyal luar dikatakan sedang tersinkronisasi; ritme yang tersinkronisasi tetap bertahan bahkan jika sinyal luar tiba-tiba menghilang. Jika manusia yang sudah tersinkronisasi diisolasi dalam bunker dengan cahaya atau kegelapan konstan, ia akan tetap mengalami kenaikan dan penurunan ritmis suhu tubuh dan melatonin, pada periode yang sedikit melebihi 24 jam. Para ilmuwan menyebut kondisi tersebut sebagai ritme sirkadian berjalan bebas (*free-running*). Di bawah kondisi alami, sinyal cahaya secara teratur menyesuaikan periode ini ke bawah, sehingga lebih sesuai dengan tepat 24 jam hari Bumi.^[25][32][33]

Jam sirkadian memberikan pengaruh konstan pada tubuh, memengaruhi osilasi sinusoidal dari suhu tubuh antara sekitar 36,2 °C dan 37,2 °C.^[33][34] Nukleus suprakiasmatik itu sendiri menunjukkan aktivitas osilasi yang mencolok, yang meningkat selama siang subjektif (yaitu, bagian dari ritme yang sesuai dengan waktu siang, terlepas dari keakuratannya) dan turun hingga hampir tidak ada selama malam subjektif.^[35] Alat pacu sirkadian di nukleus suprakiasmatik memiliki koneksi saraf langsung ke kelenjar pineal, yang melepaskan hormon melatonin di malam hari.^[35] Kadar kortisol biasanya meningkat sepanjang malam, mencapai puncaknya pada jam-jam terbangun, dan berkurang di siang hari.^[15][36] Sekresi prolaktin sirkadian dimulai pada sore hari, terutama pada wanita, dan selanjutnya ditambah oleh sekresi yang dipicu oleh tidur, mencapai puncaknya di tengah malam. Ritme sirkadian memberikan pengaruh pada sekresi hormon pertumbuhan di malam hari.^[15]

Ritme sirkadian memengaruhi waktu ideal untuk episode tidur restoratif.^[25][37] Rasa kantuk meningkat sepanjang malam. Tidur REM lebih banyak terjadi selama suhu tubuh minimum dalam siklus sirkadian, sedangkan tidur gelombang lambat dapat terjadi lebih mandiri dari waktu sirkadian.^[33]

Jam sirkadian internal sangat dipengaruhi oleh perubahan cahaya, karena ini adalah petunjuk utamanya mengenai waktu. Paparan terhadap sedikit cahaya sekalipun di malam hari dapat menekan sekresi melatonin, serta meningkatkan suhu tubuh dan keterjagaan. Denyut cahaya singkat, pada momen yang tepat dalam siklus sirkadian, dapat secara signifikan 'mengatur ulang' jam internal.^[34] Cahaya biru, secara khusus, memberikan efek terkuat,^[26] sehingga menimbulkan kekhawatiran bahwa penggunaan layar sebelum tidur dapat mengganggu tidur.^[27]

Manusia modern sering kali mengalami desinkronisasi dengan jam sirkadian internal mereka, karena tuntutan pekerjaan (terutama sif malam), perjalanan jarak jauh, dan pengaruh pencahayaan dalam ruangan yang universal.^[33] Bahkan jika mereka memiliki utang tidur atau merasa mengantuk, orang-orang dapat mengalami kesulitan untuk tetap tertidur pada puncak siklus sirkadian mereka. Sebaliknya, mereka dapat mengalami kesulitan untuk bangun di titik terendah siklus tersebut.^[24] Seorang dewasa muda yang sehat dan tersinkronisasi dengan matahari akan (selama sebagian besar waktu dalam setahun) tertidur beberapa jam setelah matahari terbenam, mengalami suhu tubuh minimum pada pukul 6 pagi, dan bangun beberapa jam setelah matahari terbit.^[33]```

Proses S

Secara umum, semakin lama suatu organisme terjaga, semakin besar kebutuhan yang dirasakannya untuk tidur ("utang tidur"). Pendorong tidur ini disebut sebagai Proses S. Keseimbangan antara tidur dan terjaga diatur oleh proses yang disebut homeostasis. Kekurangan tidur yang disengaja maupun yang dirasakan disebut deprivasi tidur.

Proses S didorong oleh penipisan glikogen dan akumulasi adenosina di otak depan yang menghilangkan hambatan pada nukleus preoptik ventrolateral, sehingga memungkinkan penghambatan sistem aktivasi retikular asenden.^[38]

Deprivasi tidur cenderung menyebabkan gelombang otak yang lebih lambat di korteks frontal, rentang perhatian yang memendek, kecemasan yang lebih tinggi, gangguan ingatan, dan suasana hati yang buruk. Sebaliknya, organisme yang cukup istirahat cenderung memiliki ingatan dan suasana hati yang lebih baik.^[39] Studi neurofisiologis dan fungsional melalui pencitraan telah menunjukkan bahwa daerah frontal otak sangat responsif terhadap tekanan tidur homeostatis.^[40]

Terdapat perbedaan pendapat mengenai seberapa banyak utang tidur yang dapat terakumulasi, dan apakah utang tidur dihitung berdasarkan rata-rata tidur individu atau tolok ukur lainnya. Juga belum jelas apakah prevalensi utang tidur di antara orang dewasa telah berubah secara nyata di dunia industri dalam beberapa dekade terakhir. Utang tidur menunjukkan beberapa bukti bersifat kumulatif. Namun, secara subjektif, manusia tampaknya mencapai rasa kantuk maksimum 30 jam setelah terjaga.^[33] Besar kemungkinan bahwa di masyarakat Barat, anak-anak tidur lebih sedikit dibandingkan sebelumnya.^[41]

Salah satu indikator neurokimia dari utang tidur adalah adenosina, sebuah neurotransmiter yang menghambat banyak proses tubuh yang berkaitan dengan keadaan terjaga. Kadar adenosina meningkat di korteks dan otak depan basal selama keadaan terjaga yang berkepanjangan, dan menurun selama periode pemulihan tidur, sehingga berpotensi bertindak sebagai regulator homeostatis tidur.^[42][43] Kopi, teh, dan sumber kafeina lainnya memblokir efek adenosina untuk sementara, memperlama latensi tidur, serta mengurangi total waktu dan kualitas tidur.^[44]

Waktu sosial

Manusia juga dipengaruhi oleh aspek waktu sosial, seperti jam-jam ketika orang lain bangun, jam-jam ketika pekerjaan diwajibkan, waktu pada jam dinding, dan sebagainya. Zona waktu, yaitu waktu standar yang digunakan untuk menyatukan waktu bagi orang-orang di area yang sama, hanya kurang lebih sesuai dengan terbit dan terbenamnya matahari secara alami. Contoh ekstrem dari sifat perkiraan zona waktu adalah Tiongkok, sebuah negara yang dulunya membentang di lima zona waktu dan sekarang secara resmi hanya menggunakan satu (UTC+8).^[25]

Distribusi

Dalam tidur polifasik, suatu organisme tidur beberapa kali dalam siklus 24 jam, sedangkan dalam tidur monofasik, tidur terjadi sekaligus dalam satu waktu. Di bawah kondisi eksperimental, manusia cenderung lebih sering bergantian antara tidur dan terjaga (yaitu menunjukkan tidur yang lebih polifasik) jika mereka tidak memiliki kegiatan lain.^[33] Dengan periode kegelapan selama 14 jam dalam kondisi eksperimental, manusia cenderung melakukan tidur bimodal, dengan dua periode tidur yang terkonsentrasi di awal dan di akhir waktu gelap. Tidur bimodal pada manusia lebih umum terjadi sebelum Revolusi Industri.^[36]

Berbagai pola tidur yang khas, seperti yang dikenal dengan istilah si bangun pagi dan si burung hantu, disebut sebagai kronotipe. Genetika dan jenis kelamin memiliki pengaruh terhadap kronotipe, begitu pula dengan kebiasaan. Kronotipe juga dapat berubah sepanjang masa hidup seseorang. Anak berusia tujuh tahun lebih cenderung untuk bangun pagi dibandingkan anak berusia lima belas tahun.^[26][25] Kronotipe yang berada jauh di luar rentang normal disebut gangguan tidur ritme sirkadian.^[45]

Tidur singkat

Artikel utama: Tidur singkat

Tidur singkat (nap) adalah periode tidur pendek yang mungkin dilakukan pada siang hari, sering kali untuk mendapatkan jumlah istirahat yang diperlukan. Tidur siang sering dikaitkan dengan masa kanak-kanak, tetapi sekitar sepertiga orang dewasa Amerika melakukannya setiap hari. Durasi tidur singkat yang optimal adalah sekitar 10–20 menit, karena peneliti telah membuktikan bahwa dibutuhkan setidaknya 30 menit untuk memasuki tidur gelombang lambat, yaitu periode tidur terdalam.^[46] Tidur siang yang terlalu lama hingga memasuki siklus gelombang lambat dapat membuat seseorang sulit terbangun dan merasa tidak segar. Periode kantuk ini disebut inersia tidur.

Kebiasaan siesta baru-baru ini dikaitkan dengan mortalitas koroner yang 37% lebih rendah, kemungkinan karena berkurangnya stres kardiovaskular yang dimediasi oleh tidur siang.^[47] Tidur singkat di tengah hari dan olahraga ringan di sore hari terbukti efektif untuk meningkatkan kualitas tidur, tugas kognitif, dan kesehatan mental pada lansia.^[48]

Genetika

Kembar monozigot (identik) cenderung memiliki kebiasaan tidur yang serupa, tidak demikian halnya dengan kembar dizigot (fraternal). Neurotransmiter, yaitu molekul yang produksinya dapat ditelusuri ke gen tertentu, merupakan salah satu pengaruh genetik pada tidur yang dapat dianalisis. Jam sirkadian memiliki rangkaian gennya sendiri.^[49] Gen yang mungkin memengaruhi tidur meliputi ABCC9, DEC2, Reseptor dopamin D2^[50] serta varian di dekat PAX 8 dan VRK2.^[51] Meskipun varian terakhir ditemukan dalam studi GWAS yang utamanya mendeteksi korelasi (tetapi belum tentu kausalitas), gen lain telah terbukti memiliki efek yang lebih langsung. Sebagai contoh, mencit yang kekurangan dehidropirimidina dehidrogenase (Dpyd) memiliki waktu tidur 78,4 menit lebih sedikit selama periode tanpa cahaya dibandingkan mencit tipe liar. Dpyd mengkodekan enzim pembatas laju dalam jalur metabolisme yang mengatabolisme urasil dan timidina menjadi β-alanina, sebuah neurotransmiter penghambat. Hal ini juga mendukung peran β-alanina sebagai neurotransmiter yang mendorong tidur pada mencit.^[52]

Kualitas

Kualitas tidur dapat dievaluasi dari sudut pandang objektif dan subjektif. Kualitas tidur objektif mengacu pada seberapa sulit seseorang untuk tertidur dan tetap dalam keadaan tidur, serta berapa kali mereka terbangun dalam satu malam. Kualitas tidur yang buruk mengganggu siklus transisi di antara berbagai tahapan tidur.^[54] Sebaliknya, kualitas tidur subjektif mengacu pada perasaan cukup istirahat dan teregenerasi setelah bangun tidur. Sebuah studi oleh A. Harvey dkk. (2002) menemukan bahwa penderita insomnia lebih menuntut dalam evaluasi kualitas tidur mereka dibandingkan individu yang tidak memiliki masalah tidur.^[55]

Kecenderungan tidur homeostatis (kebutuhan tidur sebagai fungsi dari waktu yang telah berlalu sejak episode tidur adekuat terakhir) harus diseimbangkan dengan elemen sirkadian untuk mendapatkan tidur yang memuaskan.^[56][57] Bersama dengan pesan terkait dari jam sirkadian, hal ini memberi tahu tubuh bahwa ia perlu tidur.^[58] Penentuan waktu dikatakan tepat ketika dua penanda sirkadian berikut terjadi setelah pertengahan episode tidur dan sebelum terbangun:^[37] konsentrasi maksimum hormon melatonin, dan suhu inti tubuh minimum.

Anak-anak

Pada saat bayi mencapai usia dua tahun, ukuran otak mereka telah mencapai 90 persen dari ukuran otak orang dewasa;^[77] sebagian besar pertumbuhan otak ini terjadi selama periode kehidupan dengan tingkat tidur tertinggi. Jumlah jam yang dihabiskan anak-anak untuk tidur memengaruhi kemampuan mereka dalam mengerjakan tugas-tugas kognitif.^[78][79] Anak-anak yang tidur nyenyak sepanjang malam dan jarang terbangun memiliki pencapaian kognitif yang lebih tinggi dan temperamen yang lebih tenang dibandingkan anak-anak lainnya.^[79][80][81]

Tidur juga memengaruhi perkembangan bahasa. Untuk menguji hal ini, para peneliti mengajarkan bahasa buatan kepada bayi dan mengamati ingatan mereka terhadap aturan bahasa tersebut.^[82] Bayi yang tidur dalam waktu empat jam setelah mempelajari bahasa tersebut dapat mengingat aturan bahasa dengan lebih baik, sementara bayi yang tetap terjaga lebih lama tidak mengingat aturan tersebut dengan baik. Terdapat pula hubungan antara kosakata bayi dan tidur: bayi yang tidur lebih lama di malam hari pada usia 12 bulan memiliki kosakata yang lebih baik pada usia 26 bulan.^[81]

Anak-anak dapat memperoleh manfaat besar dari rutinitas waktu tidur yang terstruktur. Hal ini mungkin terlihat berbeda di setiap keluarga, tetapi umumnya terdiri dari serangkaian ritual seperti membacakan cerita sebelum tidur, mandi, menyikat gigi, dan juga dapat mencakup ungkapan kasih sayang dari orang tua kepada anak seperti pelukan atau ciuman sebelum tidur. Rutinitas waktu tidur juga mencakup penetapan waktu yang konsisten bagi anak untuk berada di tempat tidur dan siap untuk tidur. Memiliki rutinitas waktu tidur yang andal dapat membantu meningkatkan kualitas tidur anak serta mempersiapkan mereka untuk membentuk dan menjaga kebiasaan kebersihan tidur yang sehat di masa depan.^[83]

Durasi yang direkomendasikan

Anak-anak membutuhkan waktu tidur berjam-jam setiap harinya agar dapat berkembang dan berfungsi dengan baik: hingga 18 jam untuk bayi yang baru lahir, dengan tingkat yang menurun seiring bertambahnya usia anak.^[58] Pada awal tahun 2015, setelah studi selama dua tahun,^[84] National Sleep Foundation di AS mengumumkan rekomendasi terbaru yang direvisi sebagaimana ditunjukkan pada tabel di bawah ini.

Pemulihan

Otak yang sedang tidur telah terbukti membuang produk akhir metabolik dengan laju yang lebih cepat dibandingkan saat kondisi terjaga, dengan meningkatkan aliran cairan serebrospinal selama tidur.^[85] Mekanisme pembuangan ini tampaknya dilakukan oleh sistem glimfatik, sebuah sistem yang bekerja untuk otak sebagaimana sistem limfatik bekerja untuk tubuh.^[85][8] Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa sistem glimfatik didorong oleh denyut hormon yang pada gilirannya menciptakan lonjakan aliran darah yang menyebabkan cairan serebrospinal mengalir, membawa pergi metabolit.^[86]

Tidur dapat memfasilitasi sintesis molekul yang membantu memperbaiki dan melindungi otak dari produk akhir metabolik yang dihasilkan saat terjaga.^[87] Hormon anabolik, seperti hormon pertumbuhan, disekresikan secara khusus selama tidur. Konsentrasi glikogen dalam otak meningkat selama tidur, dan terkuras melalui metabolisme selama keadaan terjaga.^[88]

Organisme manusia memulihkan diri secara fisik selama tidur, yang sebagian besar terjadi selama tidur gelombang lambat di mana suhu tubuh, detak jantung, dan konsumsi oksigen otak menurun. Baik di otak maupun tubuh, penurunan laju metabolisme memungkinkan terjadinya proses restoratif yang mengimbanginya.^[88] Meskipun tubuh mendapat manfaat dari tidur, otak sebenarnya memerlukan tidur untuk pemulihan, sementara proses-proses ini dapat berlangsung selama keadaan terjaga yang tenang di bagian tubuh lainnya.^[89] Fungsi esensial tidur mungkin terletak pada efek restoratifnya bagi otak: "Tidur berasal dari otak, dilakukan oleh otak, dan untuk otak."^[90] Terlebih lagi, hal ini mencakup hampir semua otak, tidak peduli seberapa kecil ukurannya: tidur diamati sebagai perilaku yang diperlukan di sebagian besar kerajaan hewan, termasuk beberapa hewan dengan kemampuan kognitif paling sederhana, yang menyiratkan bahwa tidur sangat penting bagi proses otak yang paling mendasar, yaitu letupan neuron. Ini menunjukkan bahwa tidur sangatlah vital bahkan ketika tidak ada kebutuhan untuk fungsi tidur lainnya, seperti konsolidasi memori atau bermimpi.^[6]```

Pemrosesan memori

Telah diterima secara luas bahwa tidur mendukung pembentukan memori jangka panjang, dan secara umum meningkatkan kemampuan mengingat pembelajaran serta pengalaman sebelumnya. Namun, manfaatnya tampaknya bergantung pada fase tidur dan jenis memori tersebut.^[91] Sebagai contoh, tugas mengingat memori deklaratif dan prosedural yang diterapkan pada awal dan akhir tidur malam, serta kondisi kontrol saat terjaga, telah menunjukkan bahwa memori deklaratif lebih meningkat selama awal tidur (yang didominasi oleh SWS), sementara memori prosedural lebih meningkat selama akhir tidur (yang didominasi oleh tidur REM).^[92][93]

Terkait dengan memori deklaratif, peran fungsional SWS telah dikaitkan dengan pemutaran ulang hipokampus (*hippocampal replays*) dari pola saraf yang dikodekan sebelumnya, yang tampaknya memfasilitasi konsolidasi memori jangka panjang.^[92][93] Asumsi ini didasarkan pada hipotesis konsolidasi sistem aktif, yang menyatakan bahwa reaktivasi berulang dari informasi yang baru dikodekan di hipokampus selama osilasi lambat dalam tidur NREM memediasi stabilisasi dan integrasi bertahap memori deklaratif dengan jaringan pengetahuan yang sudah ada sebelumnya pada tingkat kortikal.^[94] Hipotesis ini mengasumsikan bahwa hipokampus mungkin menyimpan informasi hanya untuk sementara dan dengan laju pembelajaran yang cepat, sedangkan neokorteks berkaitan dengan penyimpanan jangka panjang dan laju pembelajaran yang lambat.^{[92][93][95][96][97]} Dialog antara hipokampus dan neokorteks ini terjadi secara paralel dengan riak gelombang-tajam hipokampus dan gelendong talamo-kortikal, suatu sinkronisasi yang mendorong pembentukan peristiwa gelendong-riak yang tampaknya menjadi prasyarat bagi pembentukan memori jangka panjang.^{[93][95][97][98]}

Reaktivasi memori juga terjadi selama terjaga dan fungsinya dikaitkan dengan upaya memperbarui memori yang diaktifkan kembali dengan informasi yang baru dikodekan, sedangkan reaktivasi selama SWS dipandang krusial bagi stabilisasi memori.^[93] Berdasarkan eksperimen reaktivasi memori terarah (*targeted memory reactivation* atau TMR) yang menggunakan petunjuk memori terkait untuk memicu jejak memori selama tidur, beberapa penelitian telah memperkuat pentingnya reaktivasi nokturnal bagi pembentukan memori yang persisten dalam jaringan neokortikal, serta menyoroti kemungkinan peningkatan performa memori seseorang pada ingatan deklaratif.^{[92][96][97][98][99]}

Lebih lanjut, reaktivasi nokturnal tampaknya berbagi pola osilasi saraf yang sama dengan reaktivasi selama terjaga, proses yang mungkin dikoordinasikan oleh aktivitas teta.^[100] Selama terjaga, osilasi teta sering kali dikaitkan dengan keberhasilan performa dalam tugas memori, dan reaktivasi memori dengan petunjuk selama tidur telah menunjukkan bahwa aktivitas teta secara signifikan lebih kuat pada pengenalan rangsangan berpetunjuk berikutnya dibandingkan dengan yang tidak berpetunjuk, yang kemungkinan menunjukkan penguatan jejak memori dan integrasi leksikal melalui pemberian petunjuk selama tidur.^[101] Namun, efek menguntungkan dari TMR untuk konsolidasi memori tampaknya terjadi hanya jika memori yang diberi petunjuk dapat dikaitkan dengan pengetahuan sebelumnya.^[102]

Bermimpi

Selama tidur, terutama tidur REM, manusia cenderung mengalami mimpi. Ini adalah pengalaman orang pertama yang sulit dipahami dan sebagian besar tidak dapat diprediksi, yang tampak logis dan realistis bagi si pemimpi saat sedang berlangsung, meskipun sering kali memiliki kualitas aneh, tidak rasional, dan/atau surealis yang menjadi nyata saat dinilai setelah bangun tidur. Mimpi sering kali menggabungkan konsep, situasi, orang, dan objek dalam pikiran seseorang secara mulus yang biasanya tidak akan bersatu. Mimpi dapat mencakup sensasi nyata dari semua jenis, terutama penglihatan dan gerakan.^[103]

Mimpi cenderung memudar dengan cepat dari ingatan setelah bangun tidur. Beberapa orang memilih untuk menyimpan jurnal mimpi, yang mereka yakini membantu mereka membangun kemampuan mengingat mimpi dan memfasilitasi kemampuan untuk mengalami mimpi sadar.

Mimpi sadar (lucid dream) adalah jenis mimpi di mana si pemimpi menjadi sadar bahwa mereka sedang bermimpi saat mimpi itu berlangsung. Dalam sebuah studi pendahuluan, para pemimpi mampu secara sadar berkomunikasi dengan eksperimenter melalui gerakan mata atau sinyal otot wajah, serta mampu memahami pertanyaan kompleks dan menggunakan memori kerja.^[104]

Banyak orang telah mengajukan berbagai hipotesis tentang fungsi bermimpi. Sigmund Freud menyatakan bahwa mimpi adalah ekspresi simbolis dari keinginan yang terpendam yang telah dialihkan ke pikiran bawah sadar, dan ia menggunakan penafsiran mimpi dalam bentuk psikoanalisis untuk mencoba mengungkap keinginan-keinginan tersebut.^[105]

Secara berlawanan dengan intuisi, ereksi penis saat tidur tidak lebih sering terjadi selama mimpi seksual dibandingkan selama mimpi lainnya.^[106] Sistem saraf parasimpatetik mengalami peningkatan aktivitas selama tidur REM yang dapat menyebabkan ereksi pada penis atau klitoris. Pada laki-laki, 80% hingga 95% tidur REM biasanya disertai dengan ereksi penis parsial hingga penuh, sementara hanya sekitar 12% dari mimpi laki-laki yang mengandung konten seksual.^[107]

Insomnia

Insomnia adalah istilah umum untuk kesulitan memulai tidur dan/atau mempertahankan tidur. Insomnia merupakan masalah tidur yang paling umum; banyak orang dewasa melaporkan mengalami insomnia sesekali, dan 10–15% melaporkan kondisi kronis.^[108] Insomnia dapat disebabkan oleh berbagai hal, termasuk stres psikologis, lingkungan tidur yang buruk, jadwal tidur yang tidak konsisten, atau stimulasi mental maupun fisik yang berlebihan pada jam-jam sebelum waktu tidur. Insomnia sering kali ditangani melalui perubahan perilaku seperti menjaga jadwal tidur yang teratur, menghindari aktivitas yang merangsang atau membuat stres sebelum tidur, dan mengurangi stimulan seperti kafeina. Lingkungan tidur dapat ditingkatkan dengan memasang tirai tebal untuk menutup sinar matahari, serta menjauhkan komputer, televisi, dan peralatan kerja dari area tidur.

Sebuah tinjauan penelitian ilmiah yang diterbitkan pada tahun 2010 menunjukkan bahwa olahraga secara umum meningkatkan kualitas tidur bagi kebanyakan orang dan membantu mengatasi gangguan tidur seperti insomnia. Waktu optimal untuk berolahraga mungkin adalah 4 hingga 8 jam sebelum waktu tidur, meskipun olahraga pada waktu kapan pun dalam sehari tetap bermanfaat, kecuali olahraga berat yang dilakukan sesaat sebelum waktu tidur karena dapat mengganggu tidur. Namun, bukti yang ada belum cukup untuk menarik kesimpulan terperinci mengenai hubungan antara olahraga dan tidur.^[109] Obat tidur nonbenzodiazepin seperti Ambien, Imovane, dan Lunesta (juga dikenal sebagai "obat-Z"), yang awalnya diyakini sepenuhnya lebih baik dan lebih aman daripada generasi sedatif sebelumnya—termasuk obat-obat benzodiazepin—kini diketahui memiliki lebih banyak kemiripan daripada yang diperkirakan sebelumnya. Derau putih tampak menjadi penanganan yang menjanjikan untuk insomnia.^[110]

Durasi dan kualitas tidur

Durasi tidur mengukur lamanya tidur, sedangkan kualitas tidur mencakup faktor-faktor seperti kecepatan untuk tertidur dan apakah tidur tersebut tidak terputus.^[111][112] Tidur dengan kualitas yang memadai dikaitkan dengan suasana hati yang lebih baik serta kemampuan untuk mengekspresikan dan memproses emosi dengan cepat.^[113]

Tidur dengan kualitas rendah telah dikaitkan dengan kondisi kesehatan seperti penyakit kardiovaskular, obesitas, dan gangguan mental. Meskipun tidur yang buruk umum terjadi di antara penderita penyakit kardiovaskular, beberapa penelitian menunjukkan bahwa tidur yang buruk dapat menjadi faktor penyebab. Durasi tidur pendek yang kurang dari tujuh jam berkorelasi dengan penyakit jantung koroner dan peningkatan risiko kematian akibat penyakit tersebut. Durasi tidur yang lebih dari sembilan jam juga berkorelasi dengan penyakit jantung koroner, serta strok dan kejadian kardiovaskular.^{[114][115][116][117]}

Pada anak-anak maupun orang dewasa, durasi tidur yang pendek dikaitkan dengan peningkatan risiko obesitas, dengan berbagai penelitian melaporkan peningkatan risiko sebesar 45–55%. Aspek lain dari kesehatan tidur yang dikaitkan dengan obesitas meliputi tidur siang, waktu tidur, variabilitas waktu tidur, dan efisiensi tidur yang rendah. Namun, durasi tidur adalah faktor yang paling banyak dipelajari dampaknya terhadap obesitas.^[114]

Masalah tidur sering kali dipandang sebagai gejala gangguan mental ketimbang faktor penyebabnya. Namun, semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa masalah tidur adalah penyebab sekaligus gejala dari gangguan mental. Insomnia merupakan prediktor signifikan bagi gangguan depresi mayor; sebuah meta-analisis terhadap 170.000 orang menunjukkan bahwa insomnia pada awal periode penelitian mengindikasikan risiko gangguan depresi mayor yang meningkat lebih dari dua kali lipat. Beberapa penelitian juga menunjukkan korelasi antara insomnia dengan kecemasan, gangguan stres pascatrauma, dan bunuh diri. Gangguan tidur dapat meningkatkan risiko psikosis dan memperburuk keparahan episode psikotik.^[114]

Penelitian tidur juga menunjukkan adanya perbedaan ras dan kelas. Tidur yang pendek dan berkualitas buruk lebih sering diamati pada kelompok minoritas etnik dibandingkan pada warga kulit putih di Amerika Serikat. Warga Afrika-Amerika melaporkan mengalami durasi tidur pendek lima kali lebih sering daripada warga kulit putih, yang kemungkinan merupakan hasil dari faktor sosial dan lingkungan. Sebuah penelitian yang dilakukan di AS menunjukkan bahwa tingkat apnea tidur yang lebih tinggi (dan respons yang lebih buruk terhadap pengobatan) diderita oleh anak-anak di lingkungan yang kurang beruntung (yang dalam konteksnya, mencakup dampak yang tidak proporsional pada anak-anak keturunan Afrika-Amerika).^[118]

Higiene tidur

Kesehatan tidur dapat ditingkatkan melalui penerapan kebiasaan higiene tidur yang baik. Memiliki higiene tidur yang baik dapat membantu meningkatkan kesehatan fisik dan mental dengan memberikan peremajaan yang diperlukan bagi tubuh, yang hanya dapat disediakan oleh tidur yang nyenyak.^[119] Beberapa cara untuk meningkatkan kesehatan tidur meliputi pergi tidur pada waktu yang konsisten setiap malam, menghindari perangkat elektronik seperti televisi di dalam kamar tidur, melakukan olahraga yang cukup sepanjang hari, dan menghindari kafeina pada jam-jam menjelang tidur. Cara lain untuk meningkatkan higiene tidur secara signifikan adalah dengan menciptakan lingkungan tidur yang tenang dan santai. Tidur di ruangan yang gelap dan bersih dengan bantuan alat seperti penghasil derau putih dapat membantu memfasilitasi tidur yang nyenyak.^[120] Namun, kebisingan, kecuali derau putih, mungkin tidak baik untuk tidur.

Diet

Pilihan diet dan nutrisi dapat memengaruhi durasi dan kualitas tidur. Satu tinjauan tahun 2016 menunjukkan bahwa diet tinggi karbohidrat mendorong latensi tidur yang lebih pendek dan durasi tidur yang lebih lama dibandingkan diet tinggi lemak.^[143] Sebuah investigasi tahun 2012 menunjukkan bahwa campuran mikronutrisi dan makronutrisi diperlukan untuk mendorong tidur yang berkualitas.^[144] Diet bervariasi yang mengandung buah dan sayuran segar, rendah lemak jenuh, dan biji-bijian utuh mungkin optimal bagi individu yang ingin meningkatkan kualitas tidur.^[143] Studi epidemiologi menunjukkan lebih sedikit gejala insomnia dan kualitas tidur yang lebih baik dengan diet Mediterania.^[145][146] Dua studi telah menunjukkan manfaat jus ceri asam untuk insomnia, atau untuk meningkatkan efisiensi tidur serta total waktu tidur.^[145] Uji klinis berkualitas tinggi pada praktik diet jangka panjang diperlukan untuk mendefinisikan dengan lebih baik pengaruh diet terhadap kualitas tidur.^[143]

Antropologi

Penelitian menunjukkan bahwa pola tidur bervariasi secara signifikan antarbudaya.^{[147][148][149]} Perbedaan yang paling mencolok diamati antara masyarakat yang memiliki sumber cahaya buatan yang melimpah dan masyarakat yang tidak memilikinya. Perbedaan utamanya tampak pada budaya pra-penerangan yang memiliki pola tidur yang lebih terfragmentasi. Sebagai contoh, orang-orang tanpa cahaya buatan mungkin tidur jauh lebih cepat setelah matahari terbenam, tetapi kemudian terbangun beberapa kali sepanjang malam, menyelingi tidur mereka dengan periode terjaga yang mungkin berlangsung selama beberapa jam.^[147] Selama Eropa praindustri, tidur bifasik (bimodal) dianggap sebagai norma. Awal mula tidur tidak ditentukan oleh waktu tidur yang ditetapkan, melainkan oleh ada tidaknya hal yang harus dikerjakan.^[150]

Batasan antara tidur dan terjaga menjadi kabur dalam masyarakat-masyarakat ini. Beberapa pengamat meyakini bahwa tidur malam di masyarakat ini paling sering terbagi menjadi dua periode utama; periode pertama terutama dicirikan oleh tidur nyenyak dan periode kedua oleh tidur REM.^[147]

Beberapa masyarakat menunjukkan pola tidur terfragmentasi yang membuat orang-orang tidur pada setiap waktu siang dan malam untuk periode yang lebih singkat. Dalam banyak masyarakat nomad atau pemburu-pengumpul, orang-orang tidur secara terputus-putus sepanjang siang atau malam tergantung pada apa yang sedang terjadi. Cahaya buatan yang melimpah telah tersedia di Barat yang terindustrialisasi setidaknya sejak pertengahan abad ke-19, dan pola tidur telah berubah secara signifikan di mana pun pencahayaan diperkenalkan. Secara umum, orang-orang tidur dalam satu rentang waktu yang lebih terkonsentrasi sepanjang malam dan tidur jauh lebih larut, meskipun hal ini tidak selalu terjadi.^[147]

Sejarawan A. Roger Ekirch berpendapat bahwa pola tradisional yang disebut "tidur tersegmentasi" mulai menghilang di kalangan kelas atas perkotaan di Eropa pada akhir abad ke-17 dan perubahan tersebut menyebar selama 200 tahun berikutnya; pada tahun 1920-an "gagasan tentang tidur pertama dan kedua telah sepenuhnya surut dari kesadaran sosial kita."^[151][152] Ekirch mengatribusikan perubahan tersebut pada peningkatan "penerangan jalan, penerangan rumah tangga, dan menjamurnya kedai kopi," yang secara perlahan menjadikan waktu malam sebagai waktu yang sah untuk beraktivitas, sehingga mengurangi waktu yang tersedia untuk beristirahat.^[152] Saat ini, di sebagian besar masyarakat, orang-orang tidur pada malam hari, tetapi di daerah beriklim sangat panas, mereka mungkin tidur pada siang hari.^[153] Selama Ramadan, banyak umat Muslim tidur pada siang hari daripada malam hari.^[154]

Dalam beberapa masyarakat, orang-orang tidur dengan setidaknya satu orang lain (terkadang banyak orang) atau dengan hewan. Di budaya lain, orang-orang jarang tidur dengan siapa pun kecuali pasangan intim. Di hampir semua masyarakat, pasangan tidur sangat diatur oleh standar sosial. Sebagai contoh, seseorang mungkin hanya tidur dengan keluarga inti, keluarga besar, pasangan atau pacar, anak-anak, anak-anak usia tertentu, anak-anak dengan jenis kelamin tertentu, teman sebaya dengan jenis kelamin tertentu, teman, rekan dengan pangkat sosial yang sama, atau tidak dengan siapa pun sama sekali. Tidur dapat menjadi waktu sosial yang aktif, tergantung pada kelompok tidurnya, tanpa batasan pada kebisingan atau aktivitas.^[147]

Orang-orang tidur di berbagai lokasi. Beberapa orang tidur langsung di tanah; yang lain di atas kulit hewan atau selimut; yang lain lagi tidur di atas peron atau tempat tidur. Ada yang tidur dengan selimut, ada yang dengan bantal, ada yang dengan sandaran kepala sederhana, ada pula yang tanpa penyangga kepala. Pilihan-pilihan ini dibentuk oleh berbagai faktor, seperti iklim, perlindungan dari predator, jenis hunian, teknologi, preferensi pribadi, dan kemunculan hama.^[147]

Dalam mitologi dan sastra

Tidur telah dipandang dalam budaya sebagai hal yang mirip dengan kematian sejak zaman kuno;^[155] dalam mitologi Yunani, Hipnos (dewa tidur) dan Tanatos (dewa kematian) keduanya dikatakan sebagai anak-anak Niks (dewi malam).^[155] John Donne, Samuel Taylor Coleridge, Percy Bysshe Shelley, John Keats, dan penyair lainnya telah menulis puisi tentang hubungan antara tidur dan kematian.^[155] Shelley menggambarkan keduanya sebagai "begitu cepat berlalu, aneh, dan menakjubkan!"^[155] Keats pun mengajukan pertanyaan serupa: "Mungkinkah kematian itu tidur, sementara hidup hanyalah mimpi".^[156] Banyak orang menganggap meninggal dalam tidur adalah cara kematian yang paling damai.^[155] Frasa seperti "tidur panjang" dan "istirahat dalam damai" sering digunakan untuk merujuk pada kematian,^[155] kemungkinan sebagai upaya untuk mengurangi kesan kepastian akhirnya.^[155] Tidur dan mimpi terkadang dipandang memberikan potensi untuk pengalaman visioner. Dalam tradisi Irlandia abad pertengahan, untuk menjadi seorang filí, penyair diharuskan menjalani ritual yang disebut imbas forosnai, di mana mereka akan memasuki tidur manti yang seperti kesurupan.^[157][158]

Banyak cerita budaya yang mengisahkan tentang orang-orang yang tertidur untuk jangka waktu yang lama.^[159][160] Cerita tertua dari kisah-kisah ini adalah legenda Yunani kuno tentang Epimenides dari Knossos.^{[159][161][162][163]} Menurut penulis biografi Diogenes Laërtius, Epimenides adalah seorang gembala di pulau Kreta, Yunani.^[159][164] Suatu hari, salah satu dombanya hilang dan ia pergi mencarinya, tetapi ia merasa lelah dan tertidur di sebuah gua di bawah Gunung Ida.^[159][164] Ketika terbangun, ia terus mencari domba tersebut tetapi tidak dapat menemukannya,^[159][164] sehingga ia kembali ke pertanian lamanya, hanya untuk menemukan bahwa pertanian itu sekarang telah berada di bawah kepemilikan baru.^[159][164] Ia pergi ke kampung halamannya, tetapi mendapati bahwa tidak ada seorang pun di sana yang mengenalnya.^[159] Akhirnya, ia bertemu dengan adik laki-lakinya yang kini sudah tua,^[159][164] dan mengetahui bahwa ia telah tertidur di dalam gua selama lima puluh tujuh tahun.^[159][164]

Contoh "tidur panjang" yang jauh lebih terkenal saat ini adalah legenda Kristen tentang Tujuh Pemuda Efesus,^[159] di mana tujuh orang Kristen melarikan diri ke dalam sebuah gua selama masa pagan demi menghindari penganiayaan,^[159] tetapi mereka tertidur dan terbangun 360 tahun kemudian dan terkejut mendapati bahwa Kekaisaran Romawi saat itu sudah didominasi oleh orang Kristen.^[159] Cerita pendek penulis Amerika Washington Irving, "Rip Van Winkle", yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1819 dalam kumpulan cerita pendeknya The Sketch Book of Geoffrey Crayon, Gent.,^[160][165] berkisah tentang seorang pria di Amerika era kolonial bernama Rip Van Winkle yang tertidur di salah satu puncak Pegunungan Catskill dan terbangun dua puluh tahun kemudian setelah Revolusi Amerika.^[160] Cerita tersebut kini dianggap sebagai salah satu karya klasik terbesar dalam Sastra Amerika.^[160]

Dalam studi kesadaran dan filsafat

Sebagai suatu keadaan kesadaran yang berubah, tidur nyenyak tanpa mimpi telah digunakan sebagai cara untuk menyelidiki kesadaran hewan/manusia dan qualia. Wawasan mengenai perbedaan antara otak yang hidup saat tidur dengan keadaan terjaga serta periode transisinya mungkin memiliki implikasi bagi penjelasan potensial mengenai pengalaman subjektif manusia, yang disebut sebagai masalah sulit kesadaran, yang sering kali diserahkan ke ranah filsafat, termasuk neurofilsafat^{[166][167][168][169]} (atau dalam beberapa kasus ke ranah agama dan pendekatan serupa).

Dalam seni

Mengenai representasi tematik tentang tidur dalam seni, dokter dan peneliti tidur Meir Kryger menulis, "[Para seniman] memiliki ketertarikan yang mendalam terhadap mitologi, mimpi, tema keagamaan, kesejajaran antara tidur dan kematian, imbalan, pelepasan kendali sadar, penyembuhan, penggambaran kepolosan dan ketenangan, serta erotisme."^[170]

• 
  Sang Penjaga (1654) karya Carel Fabritius
• 
  Tidur Nalar Menghasilkan Monster (1799) karya Francisco Goya
• 
  Gerbong Kelas Dua (1864) karya Honoré Daumier
• 
  Tidur dan Saudara Tirinya Kematian (1874) karya John William Waterhouse
• 
  Beristirahat (1882) karya Ilya Repin
• 
  Kemenangan Iman (1891) karya Saint George Hare
• 
  Dua Gadis yang Tertidur di Bangku Tungku (1895) karya Albert Anker
• 
  Juni yang Membara (ca 1895) karya Frederic Leighton
• 
  Tengah Hari – Beristirahat dari Pekerjaan (1890) karya Vincent van Gogh (berdasarkan karya Millet)
• 
  Gadis yang Tertidur di Bangku Kayu karya Albert Anker