Ny studie: Hjärnaktivitetens intensitet styr sömnbehovet

Ny studie: Hjärnaktivitetens intensitet styr vårt sömnbehov

Hjärnaktivitetens intensitet under dagen verkar öka sömnbehovet – oavsett hur länge vi har varit vakna, menar en ny studie.


I en ny forskningsstudie utförd på zebrafiskar på University College London (UCL) fann forskarna en intressant upptäckt. Det handlar om en gen som svarar på hjärnaktivitet för att samordna sömnbehovet. Fyndet har möjliggjort att vi bättre kan förstå hur sömn faktiskt regleras i hjärnan. För trots att forskarna vet mycket om sömn så finns det ännu mer att lära. Sömnens reglation består av två olika system – den cirkadiska tiden och den homeostatiska mekanismen. Forskning vet mycket om den cirkadiska tiden, däremot är den homestatiska mekanismens samband svårare att förstå, menar huvudförfattaren Dr. Jason Rihel.

Den cirkadiska tiden

Dygnsrytmskärnan – nucleus suprachiasmaticus eller suprachiasmatiska kärnan (SCN) är ett litet område i hypotalamus som styr den cirkadiska tiden. Den biologiska klockan är uppbyggd på dygnets 24 timmar. Signaleringen från ljuskänsliga nervceller i näthinnan påverkar vakenhetsnivån och aktiviteten i kroppen. SCN kontrollerar också utsöndringen av melatonin, vilket ökar då ljusnivån minskar. Det mest uppenbara är trötthet men cirkadiska tiden kontrollerar också utsöndring av hormoner, immuncellers aktivitet, kroppstemperatur och humör. Yttre faktor så som dagsljus och mörker påverkar även denna klocka. En signal till hypotalamus som berättar att det är dags att känna sig trött. Hjärnan sänder då ut en signal till kroppen att utsöndra melatonin, vilket är hormonet som skapar trötthetskänsla.

Den homeostatiska mekanismen

Cirkadiska tiden påverlar homeostatitsk mekanism. Forskare vet däremot inte lika mycket om den som den cirkadiska tiden. Homeostatisk mekanism avgör längden på sömn. Den cirkadiska tiden berättar för kroppen vilken tid på dygnet det är och när vi bör somna och vakna. Den homeostatiska mekanismen reglerar djupet och längden av sömnen. En brittisk studie på bananflugor från år 2014 kunde identifiera en av generna för den homeostatiska mekanismen. Genen är aktiv i en solfjäderformad kropp av nervceller i hjärnan hos bananflugor och fungerar som en sömnmätare. Studien på zebrafiskar visar att vår mekanism inte endast styrs av mängden vakenhet utan också av hur hjärnans intensitet varit sedan du sov sist.

Zebrafisken, populär inom forskning

För att förstå vilka processer i hjärnan som driver homeostatisk sömnreglering – oberoende av tid på dygnet – studerade forskargruppen zebrafisklarver. Fiskar används ofta inom grundforskning för att bättre förstå bland annat genetisk reglering hos människa. Ungefär 70 procent av alla sjukdomsgener i människan har sin motsvarighet i zebrafisk. Det är en av anledningarna till att zebrafisken de senaste åren har blivit allt populärare inom den medicinska forskningen. Där den används för att bättre förstå bland annat genetisk reglering hos människa. Zebrafisken är också bra vid forskningen, delvis på grund av deras nästan transparenta kroppar som möjliggör synliga resultat men också på grund av deras likheter med människans behov av att sova varje natt.

Studiens resultat

Genom att tillföra olika stimulanser kunde forskarna se en ökning av hjärnaktiviteten hos zebrafiskarna. De zebrafiskar som hade fått ökad hjärnaktivitet med hjälp av läkemedelsinducering sov längre efter att läkemedlen hade avtagit, vilket bekräftade att ökningen i hjärnaktivitet bidrog till ett större sömnbehov. Forskarna fann också att ett specifikt område i zebrafiskens hjärna var centralt för effekten på sömnstrycket. Ett hjärnområde som är jämförbart med ett mänskligt hjärnområde i hypotalamus, känd för att vara aktiv under sömnen. I zebrafiskhjärnområdet var en specifik hjärnsignaleringsmolekyl, kallad galanin, särskilt aktiv under återhämtningssömn, men spelade inte en så stor roll i vanlig sömn över natten.

För att bekräfta att de läkemedelsinducerade fynden var relevanta för faktisk sömnbrist genomförde forskarna ett test. De höll då den unga zebrafisken vaken hela natten på ett “löpband” där fisken visades rörliga ränder i form av en imitation av snabbt strömmande vatten. Detta gav då zebrafisken intrycket av att den behövde fortsätta simma. Zebrafisken som hölls vaken sov mer nästa dag och deras hjärnor visade en ökning av galaninaktiviteten under återhämtningssömnen.

Resultat och framtid

Resultaten tyder på att galaninneuroner kan spåra den totala hjärnaktiviteten, men ytterligare forskning behövs för att utvärdera hur de upptäcker vad som händer i hela hjärnan. Forskarna säger att deras upptäckt att överskott av hjärnaktivitet kan öka behovet av sömn kan förklara varför människor ofta känner sig utmattade efter ett anfall.

Resultatet kan också belysa hur vissa djur kan undvika sömn under vissa förhållanden som svält eller parningssäsong. Att det kan vara att deras hjärnor kan minimera hjärnaktiviteten för att begränsa behovet av sömn, menar en av studiens författare, Dr. Sabine Reichert (UCL Cell & Developmental Biology). Forskarna säger att genom att upptäcka en gen som spelar en central roll i homeostatisk sömnreglering kan deras resultat hjälpa till att förstå sömnstörningar och tillstånd som försämrar sömnen, såsom Alzheimers sjukdom.


Relaterade blogginlägg:

Konsekvenserna av långvariga sömnproblem

6 anledningar till varför sömn är bra för din mentala hälsa

Lider du av sömnstörningen Ortosomnia?


Denna blogg drivs av Learning to Sleep som hjälper människor med sömnproblem genom kliniskt beprövade behandlingsprogram via webb- och mobillösningar. Vår behandling bygger på den senaste forskningen och vi är idag ett av Sveriges ledande digitala hälsoföretag.   Har du sömnproblem? Boka tid idag för medicinisk bedömning