Hoe de 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 volledig zeker weet waarom we ongeveer een derde van ons leven in slaap doorbrengen.
Er is veel onderzoek geweest waaruit blijkt 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 zijn, kunnen we veel gevaar lopen, dus veel experts geloven dat er een dwingender reden moet zijn 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 opruimen en opnieuw opstarten van de activiteiten van de vorige dag.
Een studie gepubliceerd in een 2013 nummer van het tijdschrift Wetenschap onthulde dat slaap de hersenen een kans geeft zichzelf te reinigen. De studie zelf hield rekening met de stroom van vloeistoffen in de hersenen van muizen in wakkere en slaaptoestand. De onderzoekers richtten zich met name op hoe vloeistoffen stromen in het lymfestelsel 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 veronderstelden dat het brein niet in staat zou zijn om deze reinigingsfuncties te ondersteunen en tegelijkertijd sensorische informatie te verwerken. Om dit idee te testen heeft de hoofdauteur van het onderzoek, Lulu Xie, twee jaar lang muizen opgeleid om in slaap te vallen op een soort microscoop waarmee de onderzoekers kleurstof konden zien bewegen door levend weefsel.
Nadat de EEG-activiteit bevestigde dat de muizen echt sliepen, werd een groene kleurstof in hun hersenvocht geïnjecteerd. Een half uur later werden de muizen gewekt en vervolgens 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 kunnen deze resultaten 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 ploegmedewerkers die 's nachts werken," vertelde Nedergaard Wetenschap. "Je krijgt waarschijnlijk schade als je niet in slaap valt."
