Hjernens vaktmestere jobber mens du sover

Vi sover omtrent en tredjedel av livet og likevel vet vi forbausende lite om hvorfor vi sover. Man tenker seg at søvnen er viktig for å renske opp etter en lang dag med våkenhet, slik at man kan starte neste dag med blanke ark.

Astrocytter

Stjerner i hjernens univers: Astrocyttene. Mikroskopibilde: Laura Bojarskaite, UiO

Likevel er måten dette skjer i stor grad ukjent.  Vi tror at man ved å studere astrocyttene – en type gliacelle i hjernen – kan komme nærmere et svar på dette store, viktige spørsmålet i biologien – Hvorfor sover vi?

Søvn er farlig men alle sover!

Alle levende skapninger sover. Selv hos svært enkle organismer som maneter har noe vi kan kalle søvn. Dette til tross for at man i søvne er sårbar og lite produktiv. Den som sover er for eksempel et lett bytte for rovdyr, og kan heller ikke samle mat eller forplante seg. Snur man problemstillingen, ser man at søvnmangel og søvnforstyrrelser disponerer for en rekke helseplager, og alle kjenner jo til hvor dårlig hjernen fungerer med for lite søvn – man nær sagt tenker langsommere og reagerer tregere på omgivelsene. I ytterste konsekvens er faktisk søvnmangel også dødelig i seg selv. Den logiske slutningen er at søvn må ha en livsviktig rolle for å veie opp for disse ulempene.

Hvorfor sover vi?

De siste hundre årene har vi gjort store fremskritt i forståelsen av hvordan hjernen fungerer. Derfor vet vi ganske mye om hvordan vi sover. For eksempel hvilke nerveceller som gjør at vi sovner, og hvilke som gjør at vi våkner. Vi vet også mye om hvordan søvnen er viktig for minnefunksjonen. Likevel er det vanskelig å se at det å ivareta slike funksjoner skulle kunne forklare at også maneten sover. 

Det finnes en rekke hypoteser om hvorfor vi finner søvn i alle arter vi har undersøkt. For eksempel kan man tenke seg at søvnen er viktig for å spare energi hvis det er begrenset mattilgang. En annen hypotese er at hjernen og kroppen må bedrive vedlikehold og opprensking etter en lang dag som ikke er forenlig med våkenhet.

Imidlertid vet vi forsvinnende lite om hvordan hjernen i praksis tar hånd om disse vedlikeholdsoppgavene. Vi tror dette er fordi man grunnet teknologiske begrensninger nær sagt utelukkende har fokusert på nervecellene når man har studert søvn. Nervecellene er høyspesialiserte celler som fungerer som små av/på-brytere, som er optimalisert for å kommunisere raskt med andre slike celler. Nervecellene er spesialister, ikke generalister. Derfor kan kanskje ikke nervecellene gi svar på hvordan hjernen bedriver vedlikehold og renovasjon.

Astrocytten er hjernens vaktmester

Hjernens aktivitet

  • Våken, aktiv tilstand: Karakterisert av usynkron aktivitet og raske hjernebølger på EEG.
  • Dyp søvn (non-REM/NREM søvn): Karakterisert av langsomme hjernebølger ved EEG, viktig for å bli uthvilt og å fungere godt. Denne søvnen har vi mest av tidlig på natten, i den første tredjedelen av søvnperioden.
  • REM søvn: (rapid eye movement søvn): Hjernebølgene er nesten som i våken tilstand, men musklene er svært avslappet. Man ser raske øyebevegelser i dette søvnstadiet og det er vanlig at man drømmer mye.

Vi tror at en viktig brikke å få på plass er de andre cellene i hjernen, gliacellene, og da spesielt astrocyttene. En av hovedoppgavene for disse cellene er å sørge for at nervecellene har det best mulig, slik at disse kan fungere optimalt. Astrocyttene kontrollerer væsken nervecellene bader i, og sørger for at denne har den helt riktige sammensetningen av salter og signalstoffer. Vi vet også at disse cellene er viktige for reparasjon og vedlikehold av hjernen. Dette er funksjoner som kan passe godt med de ideene vi har om hvorfor vi sover.

Det finnes allerede studier som peker i retning av at astrocyttene er viktige i søvn. For eksempel er det vist at disse cellene skiller ut adenosin. Dette er et stoff som akkumulerer i våken tilstand og gjør at du blir progressivt mer søvnig jo lengre det er siden du har sovet, og som forsvinner mens du sover. Det er også vist at astrocyttene er viktige for å fjerne avfallsstoffer fra hjernevevet i søvn.

I en fersk studie viste vi ved GliaLab på Lettensenteret for første gang hvordan astrocyttene snakker sammen under søvn hos mus. Vi fant ut at de hadde ulik aktivitet i forskjellige søvnfaser. For eksempel hadde de større aktivitet i dyp søvn enn i drømmesøvn. Da vi skrudde av en spesifikk form for astrocyttkommunikasjon, så vi at musene fikk flere oppvåkninger fra dyp søvn og dermed redusert søvnkvalitet, og flere såkalte søvn-spindler – som er kortvarige endringer i nervecelleaktiviteten knyttet til lagring av minner. Denne artikkelen var et første steg inn i upløyd mark, men vi tror at det å granske astrocyttene i søvn kan bringe oss nærmere svaret på det store spørsmålet om hvorfor vi sover.

Om gliaceller

Gliaceller er en samlebetegnelse for cellene i hjernen som ikke er nerveceller. Det finnes tre hovedtyper: mikroglia (en del av immunforsvaret), oligodendrocytter (de danner myelin som isolerer nervecelleutløperne) og astrocytter (som har en rekke funksjoner relatert til å passe på at nervecellene har det best mulig).

 

Abonner på varsling av nye blogginnlegg

Frokostmøte: Hvorfor sover vi?

Vil du vite mer om dette temaet? Onsdag 23. september inviterer vi på frokostmøte og fire forskere som forteller hva de har funnet ut om søvnen vår. Arrangementet er snart fulltegnet for fysisk oppmøte men kan følges på nett. Arrangementet er en del av Forskningsdagene 2020.

Av Rune Enger
Publisert 21. sep. 2020 19:38 - Sist endret 22. sep. 2020 10:53
Lege undersøker et barns tunge

Medisinbloggen

En fagblogg fra Det medisinske fakultet, UiO.

Har du tips til temaer på bloggen? Send e-post til medisinbloggen@medisin.uio.no

Ønsker du beskjed når det kommer nye innlegg?
Abonner på oppdatering her