Hoe Verloren Slaap de Stemming Beïnvloedt
De meeste mensen die weleens een hele nacht hebben doorgetrokken, zijn maar al te bekend met dat “moe maar opgefokt” gevoel. Hoewel het lichaam fysiek uitgeput is, lijkt de hersenen vrolijk, in de war en bijna uitgelaten.
Nu hebben neurobiologen van de Northwestern University voor het eerst ontdekt wat dit “dronken van slaap” effect veroorzaakt. In een nieuw onderzoek veroorzaakten onderzoekers milde, acute slaapdeprivatie bij muizen en onderzochten vervolgens hun gedrag en hersenactiviteit. Tijdens de periode van acute slaapverlies nam niet alleen de afgifte van dopamine toe, maar ook de synaptische plasticiteit werd versterkt, waardoor de hersenen letterlijk werden geherbedraad om de opgewekte stemming de komende dagen te behouden.
Deze nieuwe bevindingen kunnen onderzoekers helpen om beter te begrijpen hoe gemoedstoestanden natuurlijk overgaan. Het kan ook leiden tot een dieper begrip van hoe snelwerkende antidepressiva (zoals ketamine) werken en onderzoekers helpen om tot dusver onbekende doelwitten te identificeren voor nieuwe antidepressiva.
Het onderzoek wordt online gepubliceerd op donderdag 2 november in het tijdschrift Neuron. Mingzheng Wu, postdoctoraal medewerker aan de Northwestern University, is de eerste auteur van het artikel, en Professor Yevgenia Kozorovitskiy is de corresponderende auteur.
Effecten van Acute Slaapdeprivatie
Hoewel de negatieve effecten van chronisch slaapgebrek goed bestudeerd zijn en wijd gedocumenteerd, is de invloed van acute slaapdeprivatie, zoals wanneer iemand een hele nacht doorhaalt voor een examen, minder begrepen. Deze studie onthulde een sterk antidepressief effect van acute slaapdeprivatie en het vermogen om de hersenen opnieuw te bekabelen.
Professor Kozorovitskiy, een expert in neuroplasticiteit en docent neurobiologie aan het Weinberg College of Arts and Sciences van de Northwestern University, benadrukte het belang van het realiseren van hoe ogenschijnlijk onschuldige activiteiten, zoals een slapeloze nacht, het brein diepgaand kunnen veranderen in slechts enkele uren.
Tekenen van Slaaptekort
Wetenschappers weten al lang dat acute verstoringen van de slaap gepaard gaan met veranderde mentale toestanden en gedrag. Verstoringen van slaap en circadiane ritmes bij patiënten kunnen bijvoorbeeld manie uitlokken of af en toe depressieve episodes omkeren.
“Interessant is dat veranderingen in de gemoedstoestand na acute slaapdeprivatie zo echt aanvoelen, zelfs bij gezonde proefpersonen, zoals ikzelf en vele anderen hebben ervaren,” zei Wu. “Maar de exacte mechanismen in de hersenen die leiden tot deze effecten zijn tot nu toe slecht begrepen gebleven.”
Het Fenomeen Begrijpen Via Muizen
Om deze mechanismen te onderzoeken, ontwikkelde Kozorovitskiy en haar team een nieuw experiment om acute slaapdeprivatie te veroorzaken bij muizen die geen genetische aanleg hadden voor menselijke stemmingsstoornissen. Hun experimentele opstelling moest zacht genoeg zijn om de dieren niet onder aanzienlijke stress te brengen, maar net ongemakkelijk genoeg om te voorkomen dat de dieren in slaap vielen. Na een slapeloze nacht vertoonde het gedrag van de dieren meer agressie, hyperactiviteit en hyperseksualiteit in vergelijking met de controlegroep die een normale nacht had geslapen.
Met behulp van optische en genetisch gecodeerde instrumenten maten de onderzoekers de activiteit van dopamineneuronen, die verantwoordelijk zijn voor de beloningsrespons in de hersenen. Ze ontdekten dat de activiteit hoger was bij dieren tijdens de periode van acute slaapdeprivatie.
“We waren nieuwsgierig welke specifieke hersengebieden verantwoordelijk waren voor de gedragsveranderingen,” aldus Kozorovitskiy. “We wilden weten of het een brede, algemene signaal was dat de hele hersenen beïnvloedde, of dat het iets gespecialiseerders was.”
Gespecialiseerde Signalen
Kozorovitskiy en haar team onderzochten vier gebieden in de hersenen die verantwoordelijk zijn voor de afgifte van dopamine: de prefrontale cortex, nucleus accumbens, hypothalamus en dorsale striatum. Na het monitoren van deze gebieden voor de afgifte van dopamine na acute slaapdeprivatie, ontdekten de onderzoekers dat drie van de vier gebieden (de prefrontale cortex, nucleus accumbens en hypothalamus) betrokken waren.