Slaapmiddelen verstoren het hersenspoelen tijdens de diepe slaap (afb: Maiken Nedergaard et al./Cell)
Een goede nachtrust doet meer dan alleen je uitgerust laten voelen. Die kan (vrijwel) letterlijk je geest leegmaken. Nieuw onderzoek maakt aannemelijk dat diepe slaap de ophoping van afvalstoffen in de hersens tijdens de wakkere uren kan wegspoelen, een essentieel proces voor de gezondheid van de hersenen. Als dat ‘hersenspoelsysteem’ wordt verstoord met, bijvoorbeeld slaapmiddelen, kan dat op de lange termijn mogelijk de hersenfuncties beïnvloeden.
Het centrale zenuwstelsel heeft een ingebouwd afvalverwijderingssysteem hebben, het glymfatische systeem, dat vloeistof in de hersenen en het ruggenmerg laat circuleren om afval te verwijderen. Dit proces helpt bij het verwijderen van giftige eiwitten die plakkerige ophopingen vormen die verband houden met neurologische aandoeningen.
Hoe dat werkt is echter tot nu toe onduidelijk gebleven. Deense wetenschapsters ontdekten dat noradrenaline daarin een sleutelrol speelt (bij het schoonmaken van de hersenen van muisjes).
Tijdens diepe slaap geeft de hersenstam ongeveer elke 50 s kleine golven noradrenaline af. Dat zorgt ervoor dat bloedvaten samentrekken, waardoor langzame pulseringen ontstaan die een ritmische stroming in de omringende vloeistof creëren om afval af te voeren. “Het is alsof je de vaatwasser aanzet voordat je naar bed gaat en wakker wordt met een schoon brein”, zegt hoofdauteur Maiken Nedergaard van de universiteit van Rochester en van Kopenhagen. “We vroegen ons af wat dit proces aanstuurt en proberen herstellende slaap te definiëren op basis van die glymfatische reiniging.”
Om aanwijzingen te vinden, keken Nedergaard en haar collega’s naar wat er in de hersens gebeurt bij slapende muisjes. Ze richtten zich specifiek op de relatie tussen noradrenaline en bloedstroom tijdens de diepe slaap. Ze ontdekten dat noradrenalinegolven correleren met variaties in het bloedvolume van de hersenen, wat suggereert dat noradrenaline een ritmische pulsatie in de bloedvaten veroorzaakt.
De onderzoeksters vergeleken vervolgens de veranderingen in het bloedvolume met de hersenvochtstroom. Ze ontdekten dat die fluctueert in overeenstemming met veranderingen in het bloedvolume, wat suggereert dat de bloedvaten fungeren als pompen om het omringende hersenruggenmergvocht voort te stuwen om afval weg te spoelen.
“Je kunt noradrenaline zien als deze dirigent van een orkest,” zegt hoofdauteur Natalie Hauglund van de universiteit van Kopenhagen en de universiteit van Oxford. “Er is een harmonie in de vernauwing en verwijding van de slagaders, die vervolgens het hersen- en ruggenmergvocht door de hersenen drijft om de afval te verwijderen.”
Zolpidem
Hauglund had toen nóg een onbeantwoorde vraag: is alle slaap gelijk? Om daarachter te komen, gaven de onderzoekers muisjes zolpidem, een veelgebruikt slaapmiddel. Ze ontdekten dat de noranedralinegolven tijdens de diepe slaap 50% lager waren bij de muisjes die met zolpidem werden behandeld dan bij muizen die zonder sliepen.
Hoewel de zolpidemmuisjes sneller in slaap vielen, daalde het vochttransport naar de hersenen met meer dan 30%. De bevindingen suggereren dat het slaapmiddel de noradrenalinegestuurde afvalverwijdering tijdens de slaap kan verstoren.
“Steeds meer mensen gebruiken slaapmiddelen en het is erg belangrijk om te weten of dat een gezonde slaap is”, zegt Hauglund. “Als mensen niet alle voordelen van slaap krijgen, moeten ze zich daarvan bewust zijn, zodat ze weloverwogen beslissingen kunnen nemen.”
De onderzoeksters zeggen dat de bevindingen waarschijnlijk ook van toepassing zijn op mensen, die ook een glymfatisch systeem hebben, hoewel dat verder moet worden getoetst. Ze hebben bij mensen vergelijkbare noradrenalinegolven, bloedstroompatronen en hersenvochtstromingen waargenomen.
Hun bevindingen kunnen nieuw inzicht bieden in hoe slechte slaap kan bijdragen aan neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer. “Nu we weten dat noradrenaline de reiniging van de hersenen aanstuurt, kunnen we misschien uitvinden hoe we mensen een lange en herstellende slaap kunnen bezorgen”, zegt Nedergaard.
Bron: Science Daily