Dele:
Studier Hva skjer i søvn med hjernen?
Hvorfor trenger vi søvn og hva skjer i hvileplanene i hjernen vår? Spørsmål som ikke kan besvares tydelig frem til i dag. Forskere ved Universitetssykehuset Freiburg har nå funnet ut hvordan hjernen skaper plass til ny informasjon under søvnen.
Hvorfor folk og dyr sover, ifølge Freiburg universitetssykehus "er fortsatt ikke klart." Forskersteamet ledet av professor. Men Christoph Nissen, medisinsk direktør i søvn laboratorium ved Institutt for psykiatri og psykoterapi ved Universitetssykehuset Freiburg, kan i sin nåværende studie viser at "reduserer den totale aktiviteten til de som kalles synapser nervecelleforbindelser i søvne." Hjernen plass nesten i søvne Dette skaper ny plass for lagring av informasjon. Deres resultater har forskerne i tidsskriftet "Nature Communications".
Under søvn reduseres aktiviteten til de fleste synapser og plass til ny informasjon blir opprettet. (Bilde: Sagittaria / fotolia.com) Aktiviteten til de undersøkte synapsene
Som en del av studien undersøkte forskerne først den generelle aktiviteten til synapsene i hjernen, som også refereres til som total tilkoblingsstyrke. For dette formål ble et bestemt område i hjernen, som er ansvarlig for å kontrollere tommelfingeren, stimulert ved hjelp av en magnetisk spole over fagets hode. Gjennom denne såkalte transcranial magnetisk stimulering (TMS) kan forbindelsesstyrken kontrolleres. Her fant forskerne at etter en søvnløshet allerede en vesentlig svakere stimulus utløser en sammentrekning av muskelen. Dette er et tegn på en høyere synaptisk tilkoblingsstyrke.
Synaptisk total styrke øker i løpet av dagen og reduseres under søvn
Ved hjelp av elektroencefalografimålinger (EEG) evaluerte forskerne også de forskjellige frekvensene av hjernebølgene. Søvnmangel har ført til en betydelig økning i de såkalte theta-bølgene, rapporterer Freiburg universitetssykehus. Fra tidligere dyre- og humanstudier er det kjent at dette er en annen indikasjon på økt synaptisk total styrke. Ifølge professor Nissen reduserer søvn økt total styrke av synapsene i hjernen i løpet av dagen, mens "etter søvnmangel er aktiviteten fortsatt på et høyt nivå".
Synaptisk plasticitet viktig grunnlag for læring
I løpet av søvn blir de fleste synaptiske tilkoblinger svekket, noen til og med helt nedgradert, rapporterer forskerne. Bare viktige synapser ville vedvare eller til og med bli styrket. På den måten skaper hjernen igjen plass til å lagre ny informasjon. Denne tilpasningsegenskapen kalles synaptisk plastisitet og er et viktig grunnlag for læring og fleksibel informasjonsbehandling. Ifølge undersøkelsen sparer nedbrytingen også "plass og spare energi, siden begge er nødvendig i hjernen i stor grad av tilkoblingspunktene."
Mangel på søvn fører til mattilstand
Når informasjon samles i løpet av dagen, blir synapsene i hjernen styrket eller nyopprettet. I den nåværende studien var det for første gang mulig å bevise at "søvn senker synapsene igjen og dermed skaper rom for ny informasjon", sier studieleder Prof. Dr. med. Nissen. "Så hjernen rydder opp i søvn," understreker eksperten. Hvis denne prosessen forhindres ved søvnmangel, blir hjernen i en tilstand av metning. Synapses kan da ikke lenger styrkes eller gjenoppbygges tilstrekkelig. Læring og fleksibel informasjonsbehandling er tilsvarende vanskelig, fortsetter Nissen.
Beskyttelse mot overbelastning
I forskningen fant forskerne også at den menneskelige organismen har beskyttelse mot overladning. For første gang har man oppdaget indikasjoner på et prinsipp hos mennesker, "som sikrer en permanent stimulusbehandling, den såkalte homeostatiske plastisiteten", så meldingen fra Freiburg Universitetssykehus. Hvis synapsene allerede er maksimalt aktive på grunn av lange våken faser, fører ikke nye stimuli eller informasjon til en styrking, men til en svekkelse av nervecelleforbindelsene, rapporterer forskerne. Nye innkommende stimuli vil da bli behandlet normalt igjen. "Det kan antas at praktisk talt alle hjernens funksjoner er påvirket av det, for eksempel følelsesregulering, konsentrasjon eller læring," sier prof Nissen.
Hvorfor sover noen mennesker bedre sove bedre?
Ifølge Freiburg University Medical Center forskere "fortsatt viser at den vekstfaktor BDNF (hjerne nevrotrop faktor) spiller en viktig rolle i reguleringen av synaptisk aktivitet." Funnet Selv er kjent at BDNF etter normal søvn, re-linking av nerveceller og dermed oppmuntrende læring, men vedvarende høye nivåer av BDNF i blodet under søvnmangel har mer sannsynlig ført til synaptisk metning. "Det kan forklare hvorfor noen mennesker klare seg bedre med søvnmangel enn andre," sier studieleder Prof. Nissen.
Håper på nye terapeutiske tilnærminger
Forskerne håper at funnene deres også kan bidra til utvikling av nye terapeutiske alternativer, for eksempel etter slag eller depressive lidelser. I disse sykdommene er det viktig å endre sammenkoblingene i hjernen. "Dette kan en målrettet påvirkning av søvn-våkenhets atferd, men andre metoder som transkranial direkte strømstimulering eller medisiner brukes med nye mekanismer for plastisitet", heter det i uttalelsen fra Universitetssykehuset Freiburg. (Fp)