Hoe slaap de hersenen opruimt

De exacte reden waarom we slapen is al lang een van de grootste mysteries van de moderne wetenschap geweest. Er zijn veel verschillende theorieën voorgesteld, maar het feit is dat niemand helemaal zeker is waarom we ongeveer een derde van ons leven in slaap doorbrengen.

Er is veel onderzoek gedaan dat laat zien hoe slaap helpt bij het consolideren van herinneringen en het herstel van het lichaam, maar toch geloven veel wetenschappers dat deze acties het onderliggende doel van slaap niet volledig verklaren, vooral vanuit een evolutionair standpunt.

Als we zo veel van ons leven doorslapen en kwetsbaar maken, worden we blootgesteld aan groot gevaar, dus veel experts geloven dat er een meer dwingende reden is waarom we slapen .

Sommige recent onderzoek geeft echter meer geloof aan een van de beste theorieën over slaap, wat suggereert dat sluimer nodig is om de hersenen te laten opschonen en opnieuw op te starten van de activiteiten van de vorige dag.

Een studie gepubliceerd in een nummer uit 2013 van het tijdschrift Science onthulde dat slaap de hersenen een kans geeft zichzelf te reinigen. Het onderzoek zelf hield rekening met de stroming van vloeistoffen in de hersenen van muizen in wakkere en slaaptoestand. De onderzoekers richtten zich met name op hoe vloeistoffen stromen binnen het glymfatische systeem of de ruimten tussen neuronen . Dit is zoiets als een systeem voor afvalverwijdering, het opruimen van de afvalproducten die hersencellen genereren bij het uitvoeren van normale taken.

Vloeistofstroom neemt toe in slaaphersenen

Het transport van deze afvalstoffen vergt echter veel energie en de onderzoekers veronderstellen dat de hersenen deze reinigingsfuncties niet kunnen ondersteunen en tegelijkertijd sensorische informatie kunnen verwerken.

Om dit idee te testen, bracht Lulu Xie, de hoofdauteur van het onderzoek, twee jaar lang muizen traint in slaap op een soort microscoop waarmee de onderzoekers kleurstof konden zien bewegen door levend weefsel.

Nadat EEG-activiteit bevestigde dat de muizen echt in slaap waren, werd een groene kleurstof in hun hersenvocht geïnjecteerd.

Een half uur later werden de muizen gewekt en werd een rode kleurstof geïnjecteerd. Door dit proces konden de onderzoekers de bewegingen van de groene en rode kleurstof door de hersenen volgen. Wat ze waarnamen, was dat terwijl grote hoeveelheden hersenvocht tijdens de slaap door de hersenen stroomden, er heel weinig beweging werd waargenomen tijdens het ontwaken.

Ruimten tussen hersencellen worden groter tijdens de slaap

Dus waarom was er zo'n grotere vloeistofstroom tijdens de slaaptoestanden in tegenstelling tot de waaktoestanden? De onderzoekers merkten ook op dat de interstitiële ruimten tussen hersencellen tijdens de slaap veel groter werden, waardoor vloeistof vrijer kon stromen. Deze kanalen namen tijdens de slaap toe met ongeveer 60%. De onderzoekers ontdekten ook dat wanneer bepaalde eiwitten in de muizen werden geïnjecteerd, de eiwitten veel sneller tijdens de slaap werden opgeruimd.

Mogelijke gevolgen

"Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor de behandeling van 'vuile hersenen', zoals de ziekte van Alzheimer, 'zei Maiken Nedergaard, een van de auteurs van het onderzoek. "Het precies begrijpen hoe en wanneer de hersenen het glymfatische systeem activeren en afval verwijderen, is een cruciale eerste stap in pogingen om dit systeem mogelijk te moduleren en efficiënter te laten werken."

Wetenschappers weten al lang dat bepaalde neurologische aandoeningen zoals dementie, Alzheimer en beroerte allemaal verband houden met slaapstoornissen. Volgens Nedergaard zouden deze resultaten kunnen suggereren dat slaapgebrek in dergelijke omstandigheden een oorzakelijke rol zou kunnen spelen. Nu de onderzoekers dit hersenreinigingsproces hebben geïdentificeerd, hopen ze dat dit zal leiden tot verder onderzoek naar de werking van het proces en de mogelijke rol die het kan spelen in neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer.

De studie onderstreept eens te meer het belang van slaap. "Dit zou veel discussie kunnen opleveren voor ploegenarbeiders die 's nachts werken," vertelde Nedergaard aan Science .

"Je krijgt waarschijnlijk schade als je niet in slaap valt."

> Bronnen:

> Underwood, E. (2013, 17 oktober). Slaap: de ultieme brainwasher? Wetenschap .

> Xie, L., Kang, H., Xu, Q., Chen, MJ, Liao, Y., Thyagarajan, M., O'Donnell, J. Nedergaard, M. (2013). Slaap stimuleert de metabolietenklaring uit het volwassen brein. Wetenschap. 342 (6156), 373-377. DOI: 10.1126 / science.1241224.