De hersenen zijn uitgerust met speciale "slaperige" neuronen

Wetenschappers hebben speciale ‘actieve’ cellen in de hersenen ontdekt die verantwoordelijk zijn voor de diepte en duur van de slaap.

De elektrische activiteit van hersencellen wordt bepaald door specifieke ritmes (α, β, γ, enz.). Deze ritmes verschillen in frequentie, amplitude en combinaties, afhankelijk van de gestelde doelen. Bijvoorbeeld, wanneer iemand slaapt, vertraagt het hersenritme.

Wetenschappers van de Universiteit van Californië hebben nieuwe neuronen ontdekt die de hersenen in staat stellen slaapremming te handhaven. In principe zijn dit geen geheel nieuwe cellen, maar reeds bekende astrocyten – gliale structuren van het zenuwstelsel, waarvan er vrij veel in de hersenen voorkomen – tot wel 30% van alle cellen. Tot nu toe werd echter gedacht dat hun belangrijkste functie was om neuronen te voeden en te ondersteunen. Nu hebben wetenschappers bewezen dat astrocyten direct betrokken zijn bij de elektrische activiteit van neuronen. Ze bieden met name ondersteuning in de hersenen bij specifieke elektrische oscillaties, zonder welke hogere cognitieve functies onmogelijk zijn. Daarnaast ondersteunen de cellen ook elektrische oscillaties die verantwoordelijk zijn voor slaap.

De experts voerden experimenten uit op knaagdieren. De astrocyten van de muizen werden zo getransformeerd dat ze indien nodig gestimuleerd konden worden. Wanneer het knaagdier in slaap viel, stimuleerden de wetenschappers de activiteit van de astrocyten, wat leidde tot een sterkere remming van langzame oscillaties. Hierdoor werd de slaap van de muizen langer en dieper.

Bovendien werd ontdekt dat cellen de duur en diepte van de slaap op verschillende manieren kunnen aanpassen. Astrocyten zijn uitgerust met twee receptorvariaties. Bij stimulatie van de eerste variatie zal de hersenen lang slapen, maar de diepte van de slaap zal niet veranderen. Bij stimulatie van de tweede variatie zal de slaap dieper worden, maar niet langer duren. Dit effect is te danken aan de vereniging van alle astrocyten in één uitgebreid systeem: door de cellen aan de ene kant van het systeem te beïnvloeden, kunnen er veranderingen aan de andere kant worden waargenomen. Het is waarschijnlijk dat deze ontdekking uiteindelijk de ontwikkeling van medicijnen voor de behandeling van verschillende slaapstoornissen mogelijk zal maken. Het is geen geheim dat slaapstoornissen ook direct van invloed zijn op de kwaliteit van het geheugen en leervermogen, de eetlust, de werking van het zenuwstelsel en de psycho-emotionele toestand van een persoon. Daarom is dit onderwerp zeer belangrijk voor artsen van veel specialismen.

Maar het zou een vergissing zijn om te denken dat alleen astrocyten verantwoordelijk zijn voor de slaapkwaliteit. Het hele neurale mechanisme, samen met hormonale neurotransmitters die circadiane ritmes reguleren, speelt een rol in dit proces.

Voordat ze met verder onderzoek kunnen beginnen, moeten wetenschappers bepalen of de bevindingen ook op mensen toepasbaar zijn. Het experiment werd namelijk uitgevoerd met knaagdieren.

Oorspronkelijke bron van informatie: Elifesciences