Biologiens fremste mesterverk

Tekst: Filip Andersson

Image

I lang tid ble søvn oppfattet som en type ensartet tilstand som bare innebar å gjenopprette vår evne til å være våken. Vi visste ikke hvorfor kroppen trengte søvn for å takle dette. Men i dag vet vi bedre. Takket være teknologiske fremskritt og solid forskningsarbeid, har vitenskap de siste tiårene lyktes med å kartlegge det biologiske uttrykket til søvn og få økt forståelse for mange av dets utallige funksjoner. Søvn har vist seg å være biologiens mest mangefasetterte, intelligente og fascinerende mesterverk.

Arkitekturen av søvn

Mange har sikkert hørt at søvnen består av forskjellige sykluser. En god natts søvn inkluderer ofte 5 sykluser på omtrent 90 minutter hver. Hver syklus består i sin tur av en reise gjennom forskjellige faser av søvn. En søvnfase er preget av en viss type hjerneaktivitet som oppfyller spesielle funksjoner.

En slik søvnfase er REM-søvn. Det er under REM-søvn at våre livligste drømmer finner sted. Denne fasen er preget av høyfrekvent og asynkron aktivitet i store deler av hjernen, veldig lik aktiviteten som råder i våken tilstand. REM-søvn tar sted i slutten av hver søvnsyklus, og jo lenger natten er, desto større del av en søvnsyklusen opptar REM-søvnen.

De andre søvnfasene kalles NREM 1, 2 og 3. Antallet er en indikasjon på hvor dyp søvnen er (3 er dypest). Jo dypere søvn, jo lavere er frekvensen og desto høyere er grad av synkronitet tar sted i hjerneaktiviteten.

Søvn begynner med en kort sekvens av NREM 1 som hjelper hjernen og kroppen å forberede seg på dypere søvn. NREM 2 utgjør normalt rundt 50% av den totale søvntiden, men mesteparten av tiden kommer i løpet av de senere syklusene.

På begynnelsen av natten er det i stedet NREM 3 som blir prioritert.

Søvnfasene reguleres ikke bare av hvor lenge du har sovet, men påvirkes av døgnrytmen din. Hvis du normalt sover 8 timer og en morgen våkner 2 timer tidligere enn vanlig, har du mistet 25% av den totale søvnen din, men siden REM-søvn for det meste foregår i sluttfasen av natten, mister du så mye som 60-90% av den totale mengden med REM søvn.

Det samme gjelder i den motsatte situasjonen: hvis du sovner 2 timer senere enn vanlig og våkner opp samtidig som vanlig, mister du en stor del av den dype søvnen. Fordi forskjellige søvnfaser har helt forskjellige funksjoner, kan litt søvnmangel over tid ha alvorlige konsekvenser. Problembildet kan sammenlignes med et ubalansert kosthold. Hvis vi f.eks. bare kjever karbohydrater og protein, vi vil ha alvorlige problemer fordi kroppen trenger fett for å gjennomføre flere viktige prosesser.

REM søvn

Følelser - I drømmer omarbeides emosjonelt opprørende eller urovekkende opplevelser, men uten frigjøring av stresshormonet (noradrenalin) som gir opplevelsen følelsesmessig ladning. På denne måten helbreder REM-søvn følelsesmessige sår og betyr at vi ikke reagerer så sterkt og negativt på ting i fremtiden.

Sosiale ferdigheter - Å lese ansiktsuttrykk er avgjørende for vår forståelse av intensjonene og humørene til mennesker rundt oss - noe som påvirker vår egen sosiale atferd i stor grad. Tilstrekkelig og høykvalitets REM-søvn kalibrerer muligheten til å lese ansiktsuttrykk. Ved mangel av REM-søvn lager vi uriktige tolkninger i en negativ retning, noe som betyr at vi lettere tolker ansikter som truende og motbydelig. Dette kan føre til at vi blir negative mot omgivelsene våre uten god grunn.

Kreativitet og evne til å løse problemer - Drømmer kan ofte oppleves som sære, langsiktige og noen ganger helt tilfeldig satt sammen. Nå tror vitenskapen at de forstår hvorfor. Under REM-søvn er opplevelsene fra den siste dagen integrert med gamle minner på en måte som vi aldri ville trengt å gjøre i våken tilstand. De frontale delene av det ytre laget av hjernen, som er ansvarlige for rasjonell tenking, er nesten helt avstengt under REM-søvn. Derfor kan erfaringer som med vår våkne logikk aldri kobles sammen, integreres og gi oss kreative ideer, smartere løsninger og nye perspektiver på ting. På denne måten er drømmer med på å gjøre oss mer kreative og forbedre vår problemløsningsevne betydelig.

NREM 2

Fremtidig hukommelsesevne - Under den lavfrekvente synkroniserte hjerneaktiviteten som følger med NREM 2, oppstår noe som kalles søvn edderkopper. Søvn edderkopper er korte utbrudd av intensiv elektrisk aktivitet som oppstår 11-16 ganger per sekund. Vitenskapelige eksperimenter har vist at en lur midt på dagen øker folks evne til å lære nye ting på ettermiddagen. På samme måte økte en god natts søvn minnekapasiteten for neste dag. Da forskerne undersøkte hjerneaktiviteten i disse studiene, fant de ut at mengden søvn edderkopper under NREM 2 var avgjørende for hvor mye hukommelsesevnen forbedret seg.

Hukommelses prioritering - Mengden søvn edderkopper under NREM 2 er avgjørende for vår evne til å styrke minnet om ting som vi synes er viktige, og å glemme ting som vi ikke anser som viktige. Om vi I våken tilstand føler at et visst inntrykk er viktig og deretter få god søvn med høy kvalitet og tilstrekkelig NREM 2, vil søvnen skille ut dagens opplevelser og legge ekstra fokus på å lagre opplevelsene som vi anså som viktige. Veldig fascinerende!

Ferdighetsminnet - En annen effekt som NREM 2 og søvn edderkoppene har på minnet, handler om ferdighets minnet. Det er minnet som brukes i komplekse muskelbevegelser, for eksempel når du lærer et instrument, spiller sport, spiller dataspill eller utfører kirurgiske inngrep. Sove edderkoppene fokuserer spesielt på områdene i hjernen som har blitt stimulert i løpet av dagen og sørger for å konsolidere og automatisere selve bevegelsene vi har engasjert oss i. Det skal nevnes at vi ikke snakker om noen liten effekt. En studie viste at hvis du lærer en bevegelsessekvens om kvelden og testes 12 timer senere etter en god natts søvn, er du sannsynligvis 20% raskere og 35% mer nøyaktig enn om du lærer sekvensen om morgenen og deretter tester 12 timer senere på kvelden.

NREM 3

Faktabasert lagring av minnet - Den dype NREM 3-søvnen har vist seg å være så avgjørende for faktabasert minnelagring at forskere utelukkende basert på mengden og kvaliteten på denne søvnen har vært i stand til å forutsi omtrent hvor mange riktige studiedeltakere vil få på en test de fikk dagen før. Akkurat som lavfrekvente AM-radiobølger kan reise lengre avstander enn FM-bølger, kan lavfrekvens NREM 3-aktivitet transportere nylig opplevde hendelser som er midlertidig lagret i korttidsminne til fjerne deler av hjernen for permanent lagring i langtidsminne.

Alzheimers sykdom - Alzheimers er en sykdom som får en av hjernens rester som frigjøres fra nervecellene under daglig aktivitet, såkalt beta-amyloid, å samle seg som en plakett i visse deler av hjernen og drepe omkringliggende nerveceller. Denne sykdommen er assosiert med dyp NREM 3-søvn på minst 3 forskjellige måter. Et av stedene der beta-amyloid akkumuleres mest, er området fra hvilket NREM 3-aktivitet genereres. Dette bidrar til at nesten alle som lider av Alzheimers, også lider av mangel på dyp søvn. En av de viktigste funksjonene ved dyp søvn er at den er 10 til 20 ganger hjernens rensing av rester samlet i løpet av dagen. Dette oppnås ved dyp søvn ved å få visse celler i hjernen til å krympe med så mye som 60%, noe som gjør hjernens avløpssystem lettere tilgjengelig og kan skylle ut alle reststoffer. Uten høy kvalitet og tilstrekkelig dyp søvn, forblir visse rester i hjernen og kan bidra til utvikling av sykdommer som Alzheimers. Som nevnt over, er dyp søvn helt avgjørende for lagring av minne. Og den siste forskningen på Alzheimers tyder på at hukommelsesproblemene som kjennetegner sykdommen, er forårsaket nettopp av mangel på dyp søvn.

Det sympatiske nervesystemet og hjerte- og karsykdommer - Utilstrekkelig eller lav kvalitet av søvn resulterer i høyt blodtrykk og multipliserer risikoen for åreforkalkning i koronararteriene. Dette er assosiert med 200% høyere risiko for hjerteinfarkt eller hjerneslag hvis du sover mindre enn 6 timer per natt sammenlignet med hvis du sover 7-8 timer per natt.

Når vi ikke får nok søvn, og spesielt når dyp søvn blir mangelfull, blir det sympatiske nervesystemet vårt overaktivt. Det sympatiske nervesystemet er kroppens kampsystem som evolusjonært har hjulpet oss med å takle farlige situasjoner. Når dette systemet er på, skilles stresshormoner ut, mens blodtrykket og hjerterytmen og respirasjonsfrekvensen øker. Dette systemet er designet for å være aktivt i en begrenset periode i nødstilfeller. Men så lenge vi har søvnmangel, vil systemet til en viss grad fortsette å være aktivt og til slutt føre til alvorlige problemer, inkludert for det kardiovaskulære systemet.