Hoe uw brein zichzelf het beste reinigt met het juiste soort slaap

Hoe diep we slapen, kan van invloed zijn op het vermogen van onze hersenen om afval en toxische eiwitten efficiënt weg te wassen, suggereert nieuw onderzoek.

Omdat de slaap vaak steeds lichter en meer verstoord raakt naarmate we ouder worden, versterkt en verklaart de studie mogelijk het verband tussen veroudering, slaapgebrek en verhoogd risico op de ziekte van Alzheimer.

"Slaap is van cruciaal belang voor de functie van het afvalverwijderingssysteem van de hersenen en deze studie toont aan dat hoe dieper de slaap, hoe beter", zegt Maiken Nedergaard, codirecteur van het Center for Translational Neuromedicine aan de University of Rochester Medical Center (URMC) en hoofdauteur van de studie.

"Deze bevindingen dragen ook bij aan het steeds duidelijker bewijs dat de kwaliteit van slaap of slaapgebrek het begin van Alzheimer en dementie kan voorspellen."

De studie, die in het tijdschrift verschijnt Wetenschap Advances, geeft aan dat de langzame en gestage hersenactiviteit en cardiopulmonale activiteit geassocieerd met diepe niet-REM-slaap optimaal zijn voor de functie van het glymfatische systeem, het unieke proces van de hersenen om afvalstoffen te verwijderen. De bevindingen kunnen ook verklaren waarom sommige vormen van anesthesie kunnen leiden tot cognitieve stoornissen bij oudere volwassenen.

Afval wegspoelen

Nedergaard en haar collega's eerst beschreven het voorheen onbekende glymfatische systeem in 2012. Voor die tijd begrepen wetenschappers niet volledig hoe de hersenen, die hun eigen gesloten ecosysteem onderhouden, afvalstoffen hebben verwijderd. De studie onthulde een systeem van sanitair dat op de bloedvaten meelift en pompen hersenvocht (CSF) door hersenweefsel om afval weg te wassen. EEN vervolgstudie toonde aan dat dit systeem voornamelijk werkt terwijl we slapen.


innerlijk abonneren grafisch


Omdat de accumulatie van toxische eiwitten zoals beta-amyloïde en tau in de hersenen geassocieerd zijn met de ziekte van Alzheimer, hebben onderzoekers gespeculeerd dat stoornissen in het glymfatische systeem als gevolg van verstoorde slaap een oorzaak van de ziekte kunnen zijn. Dit vierkanten met klinische waarnemingen die een verband aantonen tussen slaapgebrek en verhoogd risico op de ziekte van Alzheimer.

In het huidige onderzoek voerden onderzoekers experimenten uit met muizen die waren verdoofd met zes verschillende anesthesieregimes. Terwijl de dieren onder narcose waren, volgden de onderzoekers elektrische activiteit van de hersenen, cardiovasculaire activiteit en de reinigende stroom van CSF door de hersenen.

Het team merkte op dat een combinatie van de geneesmiddelen ketamine en xylazine (K / X) het meest de langzame en gestage elektrische activiteit in de hersenen en de trage hartslag geassocieerd met diepe niet-REM-slaap het meest nabootsemden. Bovendien bleek de elektrische activiteit in de hersenen van muizen waaraan K / X was toegediend optimaal te zijn voor de functie van het glymfatische systeem.

"De gesynchroniseerde golven van neurale activiteit tijdens diepe slow-wave slaap, specifiek schietpatronen die van de voorkant van de hersenen naar de rug bewegen, vallen samen met wat we weten over de stroom van CSF in het glymfatische systeem," zegt Lauren Hablitz, een postdoctoraal associëren in het laboratorium van Nedergaard en eerste auteur van het onderzoek.

"Het lijkt erop dat de chemicaliën die betrokken zijn bij het afvuren van neuronen, namelijk ionen, een proces van osmose aansturen dat helpt de vloeistof door hersenweefsel te trekken."

nieuwe vragen

De studie werpt een aantal belangrijke klinische vragen op. Het versterkt verder de link tussen slaap, ouder worden en de ziekte van Alzheimer. Onderzoekers weten dat naarmate we ouder worden het moeilijker wordt om consequent diepe niet-REM-slaap te bereiken, en deze studie versterkt het belang van diepe slaap voor de juiste functie van het glymfatische systeem.

De studie toont ook aan dat het verbeteren van de slaap het glymfatische systeem kan manipuleren, een bevinding die kan wijzen op mogelijke klinische benaderingen, zoals slaaptherapie of andere methoden om de kwaliteit van de slaap te verhogen, voor risicopopulaties.

Omdat verschillende van de in de studie gebruikte verbindingen analoog waren aan anesthetica die in klinische omgevingen worden gebruikt, werpt het onderzoek ook licht op de cognitieve problemen die oudere patiënten vaak ervaren na de operatie en worden klassen van geneesmiddelen voorgesteld die dit fenomeen kunnen helpen voorkomen. Muizen in de studie die onderzoekers aan anesthetica die geen langzame hersenactiviteit vertoonden, vertoonden verminderde glymfatische activiteit.

"Cognitieve achteruitgang na anesthesie en chirurgie is een groot probleem", zegt co-auteur Tuomas Lilius bij het Center for Translational Neuromedicine aan de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken. "Een aanzienlijk percentage van de oudere patiënten die een operatie ondergaan, ervaart een postoperatieve periode van delier of een nieuwe of verslechterde cognitieve stoornis bij ontslag."

Bijkomende onderzoekers van de Universiteit van Rochester en de Universiteit van Kopenhagen hebben aan het onderzoek bijgedragen. Het National Institute of Neurological Disorders and Stroke, het National Institute on Aging, de Adelson Foundation, de Sigrid Juselius Foundation, de Novo Nordisk Foundation en de Lundbeck Foundation ondersteunden het onderzoek.

Bron: University of Rochester

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon