Deze taal is machinaal vertaald en is niet door een mens gecontroleerd.

Wetenschap · Artikel

Waarom mensen slapen en wat er 's nachts in het brein en lichaam gebeurt

Gepubliceerd:

girl sleeping label QS:Len,"Sleeping Girl" label QS:Lde,"Schlafendes Mädchen"
Afbeelding: Domenico Fetti · Public domain · Wikimedia Commons

In het kort

Slaap is geen tijd waarin niets gebeurt: gedurende een typische nacht gaat het brein door verschillende fasen die herinneringen consolideren, weefsel herstellen en cellulaire afval uit spoelen, terwijl twee aparte biologische klokken bepalen wanneer slaapzucht toeslaat. Onderzoek samengevat door U.S. gezondheidsinstellingen en universiteitslab's toont aan dat slaap bijna elk orgaansysteem beïnvloedt, en chronisch tekort verhoogt het risico op aandoeningen van hoge bloeddruk tot type 2 diabetes.

Deze versie is een machinevertaling van het origineel (English). Lees het origineel

Wetenschappers debatteren nog steeds over de enige evolutionaire reden waarom mensen ruwweg een derde van hun leven slapen, maar decennia van onderzoek hebben gedetailleerd in kaart gebracht wat het brein en lichaam eigenlijk doen tijdens het slapen. Twee processen domineren: het brein gaat door verschillende elektrische fasen heen, en gedurende de nacht voert het onderhoudswerkzaamheden uit die moeilijk uit te voeren zijn terwijl je wakker bent.

De nacht bestaat uit zich herhalende cycli van 90 minuten

Slaap wisselt af tussen non-REM (NREM) slaap en REM (rapid eye movement) slaap, volgens het U.S. National Institute of Child Health and Human Development (NICHD). NREM zelf heeft drie fasen: fase 1 is de korte overgang naar slapen; fase 2 brengt langzamere hersengolven en een daling van de lichaamstemperatuur; fase 3 is diepe slaap, gekenmerkt door het langzaamste hartritme en ademhaling en de afgifte van groeihormoon voor weefselreparatie.

REM-slaap begint ongeveer 90 minuten na het inslapen. De ogen bewegen snel, de ademhaling wordt snel en onregelmatig, de meeste spieren zijn tijdelijk verlamd, en het brein wordt zeer actief, een toestand die het NICHD linkt aan leren en geheugensconsolidatie. Een volledige NREM-REM-cyclus duurt ongeveer 90 minuten en herhaalt zich meerdere keren per nacht, volgens de Sleep Foundation, een non-profit organisatie voor gezondheidsinformatie. Diepe slaap domineert de vroege cycli; naarmate de nacht vordert, wordt diepe slaap korter terwijl REM-periodes langer worden, dus in de laatste cycli brengt een slaper bijna al hun tijd door in fase 2 en REM, volgens het NICHD.

Gedurende een volle nacht maakt NREM-slaap 75 tot 80 procent van de totale slaaptijd uit, waarbij fase 2 alleen al ongeveer de helft uitmaakt, volgens de Sleep Foundation. REM-slaap maakt het restant uit.

Het brein krimpt licht om zichzelf schoon te maken

Een van de duidelijkste functionele ontdekkingen kwam uit een studie uit 2013 in het tijdschrift Science onder leiding van neurowetenschapper Maiken Nedergaard's team aan de University of Rochester. De onderzoekers identificeerden wat zij het glymfatische systeem noemden, een netwerk dat cerebrospinaal vocht gebruikt dat door kanalen rond bloedvaten stroomt om metabolisch afval uit hersenweefsel te verwijderen, volgens een verslag van het University of Rochester Medical Center (URMC) over het werk.

Het team ontdekte dat hersencellen tijdens het slapen met ongeveer 60 procent krimpen, waardoor meer ruimte tussen cellen ontstaat voor vloeistof om door te stromen, en dat het systeem tijdens het slapen ongeveer tien keer actief was dan tijdens het wakker zijn, aldus URMC. In dezelfde studie verwijderden slapende hersenen meer bèta-amyloïde, een eiwit dat met de ziekte van Alzheimer wordt geassocieerd, dan wakkere hersenen. De neurotransmitter noradrenaline lijkt de verandering in celgrootte te triggeren, volgens hetzelfde verslag, hoewel onderzoekers opmerken dat het volledige regelgevingsplaatje nog steeds aan het uitkomen is.

Twee aparte klokken bepalen wanneer je je slaperig voelt

Slaaptiming wordt beheerst door twee interacterende systemen, volgens BrainFacts.org, een openbare onderwijsbron van neurowetenschapsgemeenschappen, waaronder de Society for Neuroscience. De eerste is de circadiane klok, bestuurd door de suprachiasmatische kern (SCN), een cluster van zenuwcellen in de hypothalamus. De cellen van de SCN dragen 'klokeiwitten' die ongeveer elke 24 uur cycleren en lichtsignalen direct van het netvlies ontvangen, daarom kan de klok opnieuw worden ingesteld door blootstelling aan daglicht of door tijdzones over te steken.

Het tweede systeem is homeostatische slaapdruk, aangedreven door adenosine, een chemische stof die zich in de hersenen ophoopt naarmate iemand langer wakker blijft. Wanneer adenosine aan receptoren op prikkelgerelateerde hersencellen bindt, dempt het hun activiteit en verhoogt het slaperigheid; slaap wist de opeenhoping uit. Cafeïne werkt door dezelfde adenosinereceptoren te blokkeren, daarom vertraagt het het gevoel van slaperigheid zonder de onderliggende slaapschuld uit te schakelen, volgens BrainFacts.org.

Hoeveel slaap wordt aanbevolen en wat gebeurt er zonder

De U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) publiceren richtlijnen voor slaapbehoefte op leeftijd, hieronder weergegeven.

Aanbevolen slaapbehoefte volgens CDC op leeftijd
LeeftijdsgroepAanbevolen slaap per 24 uur
Pasgeboren (0–3 maanden)14–17 uur
Zuigeling (4–12 maanden)12–16 uur, inclusief dutjes
Peuter (1–2 jaar)11–14 uur, inclusief dutjes
Voorschoolse leeftijd (3–5 jaar)10–13 uur, inclusief dutjes
Schoolleeftijd (6–12 jaar)9–12 uur
Tiener (13–17 jaar)8–10 uur
Volwassene (18–60 jaar)7 uur of meer
Volwassene (61–64 jaar)7–9 uur
Volwassene (65 jaar en ouder)7–8 uur

De CDC stelt dat consequent minder dan de aanbevolen hoeveelheid krijgen is geassocieerd met een hoger risico op type 2 diabetes, hartziekten, hoge bloeddruk en beroerte, en dat voldoende slaap is gekoppeld aan minder ziekten, beter stemmingsregulering en een lager risico op verkeersongevallen.

Wat is nog onbekend

De glymfatische opruimingsbevindingen komen uit muisenstudies; het URMC-verslag merkt op dat het mechanisme wordt beschouwd als een aannemelijke verklaring voor deel van de herstelende functie van slaap bij mensen, en dat het bevestigen van de exacte rol in neurodegeneratieve ziekten bij mensen een actief onderzoeksgebied blijft. Op dezelfde manier beschrijven instanties zoals het NICHD geheugenconsolidatie en weefselreparatie als gevestigde verbanden van specifieke slaapstadia in plaats van een enkel bewezen 'doel' van slaap als geheel.

Vragen

Waarom moeten mensen überhaupt slapen?
Slaap ondersteunt geheugensconsolidatie, weefsel- en spierreparatie, hormonenafgifte en een hersenbrede afvalverwijderingsprocedure genaamd het glymfatische systeem dat veel actiever is tijdens slaap dan tijdens waaksijn, volgens onderzoekssamenvatting van het NICHD en het University of Rochester Medical Center.
Wat gebeurt er tijdens REM-slaap?
REM-slaap begint ongeveer 90 minuten na het inslapen en wordt gekenmerkt door snelle oogbewegingen, snelle onregelmatige ademhaling, tijdelijke spierverlamming, levendige dromen en hoge hersenactiviteit gekoppeld aan leren en geheugen, volgens het NICHD.
Hoeveel slaap-cycli vinden 's nachts plaats?
Een volledige NREM-REM-cyclus duurt ongeveer 90 minuten, en de cyclus herhaalt zich meerdere keren gedurende de nacht, waarbij diepe slaap aan het begin geconcentreerd is en REM-periodes later langer worden, volgens de Sleep Foundation en het NICHD.
Hoeveel uur slaap hebben volwassenen nodig?
De CDC adviseert 7 uur of meer per nacht voor volwassenen van 18–60 jaar, 7–9 uur voor leeftijd 61–64 en 7–8 uur voor 65 jaar en ouder.
Wat gebeurt er als je niet genoeg slaapt?
De CDC stelt chronisch onvoldoende slaap in verband met een hoger risico op type 2 diabetes, hartziekten, hoge bloeddruk en beroerte, samen met meer frequent voorkomen van ziekten en verminderde stemmingsstabiliteit.

Bronnen

  1. NICHD — What happens during sleep?
  2. Sleep Foundation — What Happens During NREM Sleep?
  3. University of Rochester Medical Center — To Sleep, Perchance to Clean
  4. CDC — About Sleep
  5. BrainFacts.org — Sustaining the Sleep-Wake Cycle

Dit stuk is gemaakt met kunstmatige intelligentie en vóór publicatie automatisch op bronnen gecontroleerd. Ziet u een fout, vraag dan om een correctie. Correctie of weerwoord aanvragen · Hoe we dit maken

Gerelateerd