et UCLA-ledet team af forskere rapporterer om, hvorfor søvn er afgørende for vores helbred, og hvordan hjernen heler under søvn.
i meget tidligt liv hjælper søvn med at opbygge hjernens infrastruktur, men det tager så en helt ny decluttering rolle.
langvarig søvnmangel kan føre til alvorlige helbredsproblemer hos mennesker og andre dyr. Men hvorfor er søvn så vigtig for vores helbred? Et UCLA-ledet team af forskere har besvaret dette spørgsmål og vist for første gang, at en dramatisk ændring i formålet med søvn sker i en alder af omkring 2 og en halv.
før den alder vokser hjernen meget hurtigt. Under REM-søvn, når levende drømme opstår, er den unge hjerne travlt med at opbygge og styrke synapser — de strukturer, der forbinder neuroner med hinanden og giver dem mulighed for at kommunikere.
“Vågn ikke babyer op under REM — søvn-der udføres vigtigt arbejde i deres hjerner, mens de sover,” sagde seniorstudieforfatter Gina Poe, en UCLA-professor i integrativ biologi og fysiologi, der har udført søvnforskning i mere end 30 år.
efter 2 og et halvt år skifter sleep ‘ s primære formål imidlertid fra hjerneopbygning til hjernevedligeholdelse og reparation, en rolle, den opretholder resten af vores liv, rapporterer forskerne den 18.September 2020 i tidsskriftet Science Advances. Denne overgang, siger forskerne, svarer til ændringer i hjernens udvikling.
alle dyr oplever naturligvis en vis mængde neurologisk skade i vågne timer, og det resulterende affald, inklusive beskadigede gener og proteiner i neuroner, kan opbygges og forårsage hjernesygdom. Søvn hjælper med at reparere denne skade og rydde affaldet — i det væsentlige decluttering af hjernen og udtagning af skraldespanden, der kan føre til alvorlig sygdom.
næsten al denne hjernereparation sker under søvn, ifølge seniorforfatter Van Savage, en UCLA-professor i økologi og evolutionær biologi og beregningsmedicin, og hans kolleger.”jeg var chokeret over, hvor stor en ændring Dette er over en kort periode, og at denne kontakt opstår, når vi er så unge,” sagde Savage. “Det er en overgang, der er analog med, når vand fryser til is.”
forskerteamet, der omfattede forskere med ekspertise inden for neurovidenskab, biologi, matematik og statistik, gennemførte den mest omfattende statistiske analyse af søvn til dato ved hjælp af data fra mere end 60 søvnundersøgelser, der involverede mennesker og andre pattedyr. De undersøgte data om søvn gennem hele udviklingen-inklusive total søvntid, REM — søvntid, hjernestørrelse og kropsstørrelse-og byggede og testede en matematisk model for at forklare, hvordan søvn ændrer sig med hjerne og kropsstørrelse.
dataene var bemærkelsesværdigt konsistente: alle arter oplevede et dramatisk fald i REM-søvn, da de nåede den menneskelige udviklingsækvivalent på omkring 2 og et halvt år. Den del af tiden, der blev brugt i REM-søvn før og efter dette tidspunkt, var omtrent den samme, uanset om forskerne studerede kaniner, rotter, svin eller mennesker.
REM-søvn falder med væksten i hjernestørrelse gennem hele udviklingen, fandt forskerne. Mens nyfødte bruger omkring 50% af deres søvntid i REM-søvn, falder det til omkring 25% i en alder af 10 år og fortsætter med at falde med alderen. Voksne ældre end 50 bruger cirka 15% af deres tid på at sove i REM. Den betydelige dropoff i REM-søvn på omkring 2 og en halv sker ligesom den store ændring i søvnens funktion opstår, sagde Poe.”søvn er lige så vigtig som mad,” sagde Poe. “Og det er mirakuløst, hvor godt søvn matcher behovene i vores nervesystem. Fra vandmænd til fugle til hvaler sover alle. Mens vi sover, hviler vores hjerner ikke.”
en kronisk mangel på søvn bidrager sandsynligvis til langsigtede sundhedsproblemer som demens og andre kognitive lidelser, diabetes og fedme, for at nævne nogle få, sagde Poe. Når du begynder at føle dig træt, sagde hun, kæmp ikke med det — gå i seng.
“jeg kæmpede søvn og trak all-nighters, da jeg var på college, og nu tror det var en fejltagelse,” sagde Savage. “Jeg ville have haft det bedre med en god nats søvn. Nu når jeg føler mig træt, har jeg ingen Skyld over at sove.”
for de fleste voksne er en regelmæssig syv og en halv times søvn om natten normal-og tiden ligger vågen tæller ikke, siger Poe. Mens børn har brug for mere søvn, har babyer brug for meget mere, omtrent dobbelt så meget som voksne. Den store procentdel af REM-søvn hos babyer står i skarp kontrast til mængden af REM-søvn observeret hos voksne pattedyr på tværs af en enorm række hjernestørrelser og kropsstørrelser. Voksne mennesker har fem REM-cyklusser i løbet af en hel nats søvn og kan have et par drømme i hver cyklus.
en god nats søvn er fremragende medicin, siger Poe. Og det er gratis.
Reference: “Unraveling hvorfor vi sover: kvantitativ analyse afslører pludselig overgang fra Neural reorganisering til reparation i tidlig udvikling” af Junyu Cao, Aleksandr B. Herman, Geoffrey B. Vest, Gina Poe og Van M. Savage, 18.September 2020, Science Advances.
DOI: 10.1126 / sciadv.aba0398
Biorkiv
medforfattere af undersøgelsen er Junyu Cao, der udførte forskning i Savages laboratorium og nu er adjunkt ved University of Minnesota i Austin; Aleksandr Herman, adjunkt i psykiatri ved University of Minnesota, Tvillingebyer; og Geoffrey vest, en fysiker, der er Shannan Distinguished Professor ved Santa Fe Institute.