Astrocyten en microgliale cellen verwijderen neuronverbindingen
Onderzoek blijft enkele van de mysteries van slaap ontrafelen. Klinisch inzicht kan tientallen jaren - of zelfs eeuwen - voorkomen voordat de wetenschap de verschijnselen kan verklaren. We weten bijvoorbeeld dat slaapgebrek negatieve gevolgen heeft voor de functie van de hersenen en het lichaam . Wetenschappelijk onderzoek helpt ons om beter te begrijpen waarom.
Een studie suggereert dat slaapverlies de activering van cellen in de hersenen kan bevorderen, waaronder astrocyten en microgliale cellen, die de verbindingen tussen neuronen wegvangen en opruimen.
Onderzoek de wetenschap achter deze ontdekking, wat het betekent voor de hersenen van mensen, en wat er kan worden gedaan om de functie van de hersenen te beschermen door voldoende rust te bieden.
De gevolgen van slaaptekort
Sinds het einde van de 19e eeuw hebben studies aangetoond dat slaapgebrek een organisme aanzienlijke schade kan toebrengen. Onderzoek bij honden toonde aan dat chronische slaapgebrek in enkele dagen tot de dood leidde. Hoewel het resultaat duidelijk was, was het mechanisme dat niet.
In de afgelopen decennia is het gebied van slaaponderzoek tot bloei gekomen, maar er zijn nog veel mysteries die nog moeten worden opgelost. Het lijkt erop dat nieuwe onderzoeken bijna elke week een duik maken. Het is belangrijk om deze artikelen te begrijpen in de context van de bredere wetenschappelijke literatuur. Dit is misschien niet altijd gemakkelijk, vooral als de gebruikte taal soms niet te ontcijferen lijkt. Neem even de tijd om enkele van deze onderzoeksresultaten te bespreken en te bekijken welke betekenis daaraan kan worden gegeven.
Slaapverlies bestuderen in muizenbreinen
Laten we een onderzoek verkennen naar de rol van slaapverlies en de effecten op de cellen in de hersenen van muizen. De anatomie en fysiologie van muizen correleren niet perfect met de mens, maar de voordelen van onderzoek zijn duidelijk. Vooruitgang in medisch onderzoek is vaak afhankelijk van deze muismodellen.
In een paper in het Journal of Neuroscience getiteld "Sleep Loss bevordert astrocytische fagocytose en microgliale activatie in muizen cerebrale cortex", bespreken Michele Bellisi en zijn collega's veranderingen die zich voordoen in de hersenen bij zowel acute als chronische slaapgebrek. Deze onderzoekers hebben de cellen van de hersenen onderzocht en hoe slaap hun functie jarenlang beïnvloedt.
Er zijn enkele elementaire termen die moeten worden begrepen om hun bevindingen te waarderen. De hersenen heeft een aantal belangrijke cellen. Neuronen zijn de belangrijkste spelers, die op talloze manieren via elektrochemische verbindingen functioneren. Er is ook een groep ondersteunende cellen in de hersenen die gliale cellen worden genoemd. Deze omvatten astrocyten, stervormige cellen die andere cellen omhullen en membranen vormen en ook een rol spelen bij de stofwisseling. Microglia zijn ook gliacellen en functioneren als scavenger-cellen. Het zijn fagocyten (letterlijk: "eetcellen") die puin in de hersenen opruimen. Activering van deze cellen in de hersenen kan ontstekingen veroorzaken.
De onderzoekers hebben eerder geleerd dat er bepaalde genen zijn (genaamd Mertk en zijn ligand Gas6 ) in astrocyten die worden geactiveerd na acute slaapdeprivatie. Wanneer de waakzaamheid wordt verlengd, lijken deze cellen zich te bezighouden met fagocytische activiteit.
Onderzoek heeft aangetoond dat slaapgebrek leidt tot ontsteking in het lichaam, maar het was onbekend of deze veranderingen ook in de hersenen voorkomen.
Bellisi's onderzoeksgroep onderzocht de effecten van slaapgebrek op muizenhersenen met behulp van een scanning-elektronenmicroscoop en weefselmonsters genomen uit de frontale cortex. Ze keken naar verschillende toestanden: spontane waakzaamheid, na zes tot acht uur slaap, acute slaapgebrek en chronische (ongeveer vijf dagen) slaapgebrek. De onderzoekers maten de volumes binnen de synapsen - de hiaten tussen de neuronen - en de nabijgelegen processen die zich uitstrekken van naburige astrocyten.
Hoe veranderen hersencellen met slaapdeprivatie?
Er werd ontdekt dat astrocyten hun fagocytose verhoogden in zowel acuut als chronisch slaapverlies. Deze cellen verbruikten de componenten van grote synapsen, vooral aan de presynaptische kant van de verbindingen. Een toename in MERTK-expressie en het metabolisme van lipiden (peroxidatie genoemd) ondersteunde deze activiteit. Wat betekent dit voor de integriteit van de hersenen?
De fagocytose van astrocyten bij slaapdeprivatie kan weergeven hoe de weefsels van de hersenen reageren op de toename van synaptische activiteit die gepaard gaat met langdurig wakker zijn. Bedenk dat slaapgebrek niet alleen de afwezigheid van slaap is; het is het onderhoud van waakzaamheid. Dit is een proces dat energie vereist, en een proces dat afvalproducten produceert. De astrocyten moeten versleten componenten van zwaar gebruikte synapsen wissen.
Chronische slaapdeprivatie bij de muizen resulteerde in microgliale activering. Deze cellen werden in principe in dienst genomen om elementen van de synaps te fagocytiseren, zoals een bewaarder die werd opgeroepen om een grote puinhoop op te ruimen. Hoewel er geen duidelijke tekenen van ontsteking waren in het hersenvocht rondom de hersenen, is de aanwezigheid van deze cellen in het hersenweefsel een zorgwekkende zaak. Het is mogelijk dat een extra belediging van de hersenen waarschijnlijk tot een overdreven, abnormale respons van deze cellen zou kunnen leiden, wat mogelijk bijdraagt aan hersenbeschadiging. Dientengevolge kan chronisch slaapverlies de hersenen vatbaar maken voor blijvende problemen.
De gevolgen van slaaptekort op de gezondheid op lange termijn
Het is misschien wel het meest zorgwekkend dat deze onderzoekers hebben aangetoond dat slechts een paar uur slaapgebrek leidde tot een toename van de activiteit van de astrocytcellen. Wanneer de slaapdeprivatie werd verlengd, nam de activiteit verder toe en werden ook microgliale cellen geactiveerd. Deze huishoudfuncties kunnen helpen om sterke synapsen in de hersenen te ondersteunen.
Helaas kan chronische slaapgebrek zijn zoals andere stressoren, en kunnen de hersenen vatbaar zijn voor beschadiging en degeneratie, en mogelijk zelfs leiden tot toestanden zoals dementie.
Hoe de gevolgen van slaapdeprivatie te voorkomen
Het is zorgwekkend om je voor te stellen dat slaapgebrek permanente schade aan je hersenen kan veroorzaken. Wat gedaan kan worden?
Om de gevolgen van slaapgebrek te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat u aan uw slaapbehoeften voldoet . Gemiddeld heeft een volwassene zeven tot negen uur slaap nodig om zich uitgerust te voelen. Oudere volwassenen hebben misschien wat minder slaap nodig. Als u snel in slaap valt, 's nachts weinig tijd wakker bent en zich overdag slaperig voelt (met name bij dutjes), krijgt u misschien niet voldoende slaap.
Naast kwantiteit, zorgt u ervoor dat u een optimale slaapkwaliteit krijgt. De slaap moet rustig zijn. Als u symptomen van slaapstoornissen heeft, zoals slaapapneu of slapeloosheid , kunt u de hulp krijgen die u nodig hebt om deze aandoeningen op te lossen. Vertrouw niet meer dan een paar weken op slaappillen omdat deze geen vervanging zijn voor de normale slaap.
Door uw slaap te verbeteren, helpt dit om ervoor te zorgen dat u profiteert van een goede nachtrust zonder u zorgen te hoeven maken over de gevolgen op de lange termijn van een ontoereikende nachtrust.
Een woord van
Wetenschappelijk onderzoek ondersteunt ons begrip van hoe het lichaam werkt, maar het is niet onfeilbaar. Het is belangrijk om te onthouden dat bevindingen in strijd kunnen zijn met eerdere kennis, en nieuwe studies kunnen een kwestie in een nieuw licht werpen.
Wetenschap is een gesprek, een voortdurend streven naar de waarheid. Als deze studie u aanmoedigt om uw slaap te optimaliseren, heeft dit waarde voor uw gezondheid, maar het mag geen onnodige bezorgdheid wekken over slaapverlies dat in het verleden heeft plaatsgevonden. Dat schip is gevaren. Focus op wat u vandaag kunt doen en profiteer op lange termijn van uw welzijn.
> Bronnen:
> Bellisi M, et al . "Slaapverlies bevordert astrocytische fagocytose en microgliale activering in cerebrale cortex van de muis." Journal of Neuroscience . 24 mei 2017; 37 (21): 5263-5273.
> Bentivoglio M en Grassi-Zucconi G. "De baanbrekende experimentele onderzoeken naar slaapgebrek." Slaap . 1997 Jul; 20 (7): 570-6.
> Fix, JD. Neuro-anatomie met hoge opbrengst . 2e editie. Philadelphia: Lippincott, Williams, & Wilkins, 2000, blz. 30-32.
> Purves D, et al . Neurowetenschap . 3e editie. Sunderland, Mass .: Sinauer Associates, Inc., 2004, blz. 8-9.