Hoe overgangen tussen slaap en waakzaamheid tot stand komen
We weten niet alles over de overgangen tussen slaap en waakzaamheid. Ondanks het feit dat het vitale en natuurlijke processen zijn die met circadiane periodiciteit verlopen, hebben in werkelijkheid veel mensen last van veranderingen in dit opzicht.
Deze aandoeningen variëren van slapeloosheid tot minder vaak voorkomende stoornissen, zoals narcolepsie. Als we weten hoe de overgangen tussen slaap en waakzaamheid (en omgekeerd) werken, kunnen we geschikte interventies ontwerpen. Dit zou de kwaliteit van leven verbeteren van mensen die aan slaapstoornissen lijden.
Zelfs bij gezonde mensen kunnen overgangen tussen slaap en waakzaamheid lastig zijn. Zo vind je het waarschijnlijk vaak moeilijk om in slaap te vallen, en heb je dan ‘s morgens moeite om je hoofd leeg te maken en de dag te beginnen.
Deze overgangen van de ene toestand naar de andere zijn heel opmerkelijk. In feite zijn je bewustzijnstoestand en je gedrag echt verschillend van wanneer je wakker bent tot wanneer je slaapt. Bovendien functioneren je hersenen ook op verschillende manieren. Wat weten we nu eigenlijk over deze overgangen?
Hoe de overgang van waakzaamheid naar slaap verloopt
De neurale dynamiek verandert duidelijk van waakzaamheid naar slaap. Elektro-encefalogrammen meten waakzaamheid als een gedesynchroniseerde activiteit. Aan de andere kant wordt slaap gezien als een globaal gesynchroniseerde slow-wave activiteit. De overgang van de ene toestand naar de andere is echter niet drastisch of ogenblikkelijk.
Recent onderzoek(Engelse link) heeft uitgezocht hoe de overgang van waakzaamheid naar slaap verloopt. De bevindingen ervan suggereren dat tijdens waakzaamheid plaatselijke trage golven verschijnen en dat slaap trage golven zelden globaal zijn.
Hun verschijnen schijnt samen te hangen met de afname van de opwinding. Als de cholinerge neuromodulatie afneemt, verschijnen er dus plaatselijke trage golven. Als die verder afneemt, gaan deze trage golven globaal.
Bovendien zijn er verschillen en veranderingen in functionele connectiviteit (Spaanse link) in de rusttoestand gevonden in de verbindingspatronen en neurale activeringspatronen van afzonderlijke hersengebieden. Als de neuromodulatie afneemt en de eerste langzame golven verschijnen, worden in dit opzicht geen veranderingen waargenomen.
Als de neuromodulatie verder afneemt (en de langzame golven globaal worden), verandert de functionele connectiviteit en versmelten de neurale netwerken in rusttoestand tot een enkel, wijd gesynchroniseerd netwerk.
Dit suggereert dat de overgang van slaap naar waakzaamheid geleidelijk verloopt en afhangt van chemische en elektrische veranderingen in de hersenen. Meerdere neurotransmitters (Spaanse link) zoals GABA, melatonine, en adenosine nemen aan deze processen deel.
Hoe de overgang van slaap naar waakzaamheid verloopt
Ook de overgang van een droomtoestand naar een waaktoestand wekt grote belangstelling. Bij deze overgang zijn veel chemische processen betrokken.
Zo veroorzaken noradrenaline, serotonine en histamine corticale activering en bevorderen ze toestanden van alertheid en waakzaamheid. De activiteit van hun vuren neemt af tijdens de langzaam-golvende slaap en neemt verder af tijdens de REM-slaap.
Recente bevindingen hebben de rol van hypocretine in de slaapcontrole belicht. Onderzoek (Engelse link) gepubliceerd in het tijdschrift Nature, heeft aangetoond hoe deze stof van fundamenteel belang is bij de overgang van slaap naar waakzaamheid en welke rol ze speelt bij de stabiliteit van het ontwaken.
Hypocretine-producerende neuronen (een groep hersencellen) bevinden zich in de laterale hypothalamus. In deze studie ontdekte men dat de elektrische activiteit die daaruit ontstaat het ontwaken bevordert. Daarnaast is het essentieel voor de handhaving van het waakbewustzijn.
In de studie paste men directe fotostimulatie toe op deze neuronen in de hersenen van muizen. Daarbij ging men na of dit de waarschijnlijkheid van de overgang van traaggolvende slaap of REM-slaap naar waakbewustzijn verhoogde. Bovendien verminderde stimulatie met hogere frequenties de latentie tot waken, wat leidt tot sneller ontwaken.
Door de bevestiging van het directe verband tussen de activiteit van deze neuronen en de overgang van slaap naar waakzaamheid, wordt gesuggereerd dat ze ook betrokken zouden kunnen zijn bij narcolepsie. Het verlies van de functie van deze neuronen zou het namelijk onmogelijk maken de stabiliteit van de opwinding te handhaven. Daardoor ontstaat een plotselinge behoefte aan slaap .
Preventie van slaapstoornissen
Het bovenstaande zijn slechts enkele van de bevindingen betreffende de slaapregulatie. Meer onderzoek is in dit verband echter nodig.
Tenslotte vergemakkelijkt het begrijpen van de hersenfunctie tijdens waken en rusten het ontwerpen van meer doeltreffende interventies om slaapstoornissen aan te pakken. Gezien het feit dat een groot aantal mensen er wereldwijd door getroffen wordt, is dit een taak die de hoogste prioriteit moet krijgen.
Alle siterte kilder ble grundig gjennomgått av teamet vårt for å sikre deres kvalitet, pålitelighet, aktualitet og validitet. Bibliografien i denne artikkelen ble betraktet som pålitelig og av akademisk eller vitenskapelig nøyaktighet.
- Adamantidis, A. R., Zhang, F., Aravanis, A. M., Deisseroth, K., & De Lecea, L. (2007). Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons. Nature, 450(7168), 420-424.
- Deco, G., Hagmann, P., Hudetz, A. G., & Tononi, G. (2014). Modeling resting-state functional networks when the cortex falls asleep: local and global changes. Cerebral cortex, 24(12), 3180-3194.
- Díaz-Negrillo, A. (2013). Bases bioquímicas implicadas en la regulación del sueño. Archivos de Neurociencias, 18(1), 42-50.
- Van Den Heuvel, M. P., & Hulshoff Pol, H. E. (2011). Exploración de la red cerebral: una revisión de la conectividad funcional en la RMf en estado de reposo. Psiquiatría biológica, 18(1), 28-41.