Het is makkelijk om te vragen: “Waarom slaap?” Maar we kunnen de vraag ook op zijn kop zetten: “Waarom wakker zijn?” We moeten wakker zijn, onder andere om voedsel te vinden en te eten, water te drinken, aan gevaar te ontsnappen, ons voort te planten en te sporten. Maar we hebben slaap nodig om ons immuunsysteem te herstellen, ons te beschermen tegen kanker, ons geheugen te consolideren en onze hersenen te ontdoen van gifstoffen. De meeste volwassenen hebben zeven tot negen uur slaap nodig om gezond te zijn. Als je die hoeveelheid niet krijgt, dan is het de moeite waard om te overwegen of die extra wakkere uren echt belangrijker zijn dan je gezondheid.
Maar wat is slaap? Slaap is een natuurlijke toestand van de hersenen die dagelijks terugkeert en waarin ons bewustzijn en ons reactievermogen op beelden en geluiden uit de omgeving vervagen. Maar slaap is iets anders dan algehele anesthesie, die een volledig verlies van bewustzijn teweegbrengt als ze correct wordt toegediend. Hoewel van anesthesisten wordt gezegd dat zij patiënten “in slaap” brengen voor de operatie, melden patiënten vaak dat zij niet weten hoeveel tijd er is verstreken terwijl zij onder narcose werden gebracht. Bovendien wordt de slaap doorbroken met regelmatige perioden van bewustzijn, bekend als de snelle oogbewegingen (REM) slaap.
De slaap kan in twee perioden worden verdeeld: REM-slaap en niet-REM-slaap (NREM). De REM-slaap wordt sterk geassocieerd met dromen. We weten nu echter dat de meeste keren dat we uit de NREM-slaap ontwaken, ook dromen worden gemeld. NREM-slaap bestaat uit vier stadia van progressief diepere slaap. In elk stadium verhogen de neuronen hun coördinatie – bekend als synchronisatie – wat resulteert in hersengolven met een zeer hoge amplitude en een trage frequentie die van de hoofdhuid kunnen worden geregistreerd met een techniek die EEG wordt genoemd. Zoals te zien is in de trapvormige plot van een hypnogram, gaat de cyclus dan terug, waarbij de synchronisatie tussen neuronen verslapt totdat de hersenen de REM-slaap bereiken.
Tijdens de REM-slaap hallucineert het brein (d.w.z. droomt) in een verlamd lichaam, en de van de hoofdhuid opgenomen EEG-activiteit lijkt op die welke tijdens waakzaamheid wordt waargenomen. Atonie, of een volledig verlies van spierspanning, voorkomt dat we onze dromen uitvoeren en onszelf verwonden tijdens de slaap. Wanneer atonie en REM-slaap niet op elkaar zijn afgestemd, zijn parasomnieën of stoornissen van slaap en gedrag vaak het gevolg. Schade aan de hersenstamcircuits die de atonie reguleren kan bijvoorbeeld de oorzaak zijn van de REM-slaap gedragsstoornis, een slaapstoornis waarbij mensen hun dromen uitbeelden, soms met als gevolg dat zij zichzelf of anderen per ongeluk verwonden. (Hoewel REM-slaapgedragsstoornis klinkt als slaapwandelen, is het eigenlijk een aparte parasomnie). Slaapverlamming, precies de tegenovergestelde aandoening, treedt op wanneer atonie overlapt met waakzaamheid, waardoor men wakker wordt in bed, kort niet in staat om te bewegen of te praten. Slaapverlamming is niet per se een parasomnie – het komt voor als onderdeel van andere parasomnieën, maar ook bij veel gezonde mensen.
Wakker blijven is hard werken. Wakker zijn is niet de standaardtoestand van de hersenen, maar eerder het uitzonderlijke resultaat van de hersenstam die de cortex aanspoort met een cocktail van neurotransmitters, waaronder glutamaat, acetylcholine, serotonine, en noradrenaline. Deze neurotransmitters worden aan de cortex afgegeven vanuit het ascenderend activerend systeem (AAS) van de hersenstam. Het AAS is een verzameling kernen, of clusters van cellichamen, met exotische namen als locus coeruleus en raphe nucleus. Concreet projecteren deze kernen bepaalde neurotransmitters naar doelen in de hersenschors. Veel van deze projecties bereiken ook de thalamus, twee walnootgrote kwabben die dienen als de parelachtige poorten naar de cortex. Het afsnijden van projecties van deze kernen dompelt de hersenen in een onomkeerbare sluimer.
Wat schakelt de AAS uit als we slapen? Adenosine, dezelfde molecule die wordt geblokkeerd door cafeïne in thee of koffie, hoopt zich op in de hersenen tijdens het waken en blokkeert componenten van de AAS, waardoor we ons slaperig voelen. Maar adenosine is niet de enige factor die de slaap regelt. De suprachiasmatische kern is een gebied van de hypothalamus, een reguleringscentrum van de hersenen, dat zich boven het optische chiasme bevindt, de plaats waar de oogzenuwen van elk oog elkaar kruisen. Neuronen in de suprachiasmatische kern ontvangen input van cellen in het netvlies van het oog die uw hersenen vertellen wanneer het buiten licht is. Hierdoor kunnen je hersenen de slaap synchroniseren met de nacht, maar ze kunnen gemakkelijk voor de gek worden gehouden door kunstlicht, zoals het licht van je smartphone voordat je gaat slapen. Een ander deel van de hypothalamus, de nucleus tuberomammillaris, lijkt het waakbewustzijn te reguleren met behulp van de neurotransmitter histamine. Dit is de reden waarom antihistaminica, zoals allergiemedicijnen, vaak slaperigheid als bijwerking hebben.
Jouw hersenen werken hard om je elke nacht rust en herstel te geven. Helaas, motto’s zoals “Ik zal slapen als ik dood ben” versnellen Alzheimer en andere dodelijke ziekten door het toestaan van giftige chemicaliën op te hopen in de hersenen. In tegenstelling tot de populaire wijsheid, is slaap niet het neefje van de dood, maar een essentieel onderdeel van het leven.
Dit bericht verscheen oorspronkelijk op Knowing Neurons.