Det är lätt att fråga sig: ”Varför sova?”. Men vi kan också vända på frågan: ”Varför vakna?” Vi behöver vara vakna, bland annat för att hitta och äta mat, dricka vatten, fly undan faror, fortplanta oss och motionera. Men vi behöver sömn för att återställa vårt immunförsvar, försvara oss mot cancer, konsolidera minnet och tömma hjärnan på gifter. De flesta vuxna behöver sju till nio timmars sömn för att vara friska. Om du inte får den mängden är det värt att överväga om de extra vakna timmarna verkligen är viktigare än din hälsa.
Men vad är sömn? Sömn är ett naturligt hjärntillstånd som återkommer dagligen, under vilket vårt medvetande och vår reaktionsförmåga på sevärdheter och ljud från omgivningen försvinner. Men sömn skiljer sig från allmän anestesi, som framkallar en fullständig förlust av medvetandet när den administreras på rätt sätt. Även om det sägs att anestesiologerna ”sover” patienterna före operationen, rapporterar patienterna ofta att de inte har någon uppfattning om hur mycket tid som har förflutit medan de har sövts. Dessutom är sömnen avbruten med regelbundna perioder av medvetande som kallas REM-sömn (rapid eye movement).
Sömnen kan delas upp i två perioder: REM-sömn och icke-REM-sömn (NREM). REM-sömn är starkt förknippad med drömmar. Vi vet dock nu att de flesta uppvaknanden från NREM-sömn också åtföljs av rapporter om drömmar. NREM-sömnen består av fyra stadier av successivt djupare sömn. I varje steg ökar neuronerna sin samordning – känd som synkronisering – vilket resulterar i hjärnvågor med mycket hög amplitud och långsam frekvens som kan registreras från hårbotten med hjälp av en teknik som kallas EEG. Som man kan se i den trappstegsliknande plottningen av ett hypnogram, sveper cykeln sedan tillbaka, där synkroniseringen mellan neuronerna luckras upp tills hjärnan når REM-sömn.
Under REM-sömnen hallucinerar hjärnan (dvs. drömmer) i en förlamad kropp, och den EEG-aktivitet som registreras från hårbotten liknar den som ses under vakenhet. Atoni, eller en fullständig förlust av muskeltonus, hindrar oss från att agera i våra drömmar och skada oss själva under sömnen. När atoni och REM-sömn inte stämmer överens uppstår ofta parasomnior eller störningar i sömn och beteende. Skador på de kretsar i hjärnstammen som reglerar atoni kan till exempel orsaka REM-sömnbeteendestörning, en sömnstörning där individer spelar ut sina drömmar, vilket ibland resulterar i oavsiktliga skador på sig själva eller andra. (Även om REM-sömnbeteendestörning kan låta som sömngång är det i själva verket en separat parasomni.) Sömnparalys, precis det motsatta tillståndet, uppstår när atoni överlappar med vakenhet, vilket gör att man vaknar upp i sängen och kortvarigt inte kan röra sig eller prata. Sömnparalys är inte en parasomni i sig – den förekommer som en del av andra parasomnier, men också hos många friska individer.
Att hålla sig vaken är hårt arbete. Vakenhet är inte hjärnans standardtillstånd, utan snarare det exceptionella resultatet av att hjärnstammen petar på hjärnbarken med en cocktail av neurotransmittorer, bland annat glutamat, acetylkolin, serotonin och noradrenalin. Dessa neurotransmittorer levereras till hjärnbarken från hjärnstammens ascending activating system (AAS). AAS är en samling kärnor, eller kluster av cellkroppar, med exotiska namn som locus coeruleus och raphe nucleus. Dessa kärnor projicerar i stort sett vissa neurotransmittorer till mål i hjärnbarken. Många av dessa projektioner når också thalamus, två valnötsstora lober som fungerar som pärlemorsgrindar till hjärnbarken. Genom att skära av projektionerna från dessa kärnor försätts hjärnan i en oåterkallelig slummer.
Vad stänger av AAS när vi sover? Adenosin, samma molekyl som blockeras av koffein i te eller kaffe, ackumuleras i hjärnan under vakenhet och blockerar komponenter av AAS, vilket gör att vi känner oss sömniga. Men adenosin är inte den enda faktorn som reglerar sömnen. Den suprachiasmatiska kärnan är en region i hypotalamus, ett reglerande centrum i hjärnan, som sitter ovanför det optiska chiasmet, den plats där de optiska nerverna korsar varandra från varje öga. Neuroner i den suprachiasmatiska kärnan får input från celler i ögats näthinna som talar om för hjärnan när det är ljust ute. Detta gör att din hjärna kan synkronisera sömnen med natten men kan lätt luras av artificiellt ljus, till exempel ljuset från din smartphone innan du somnar. En annan del av hypotalamus, den tuberomammillära kärnan, verkar reglera vakenhet med hjälp av signalsubstansen histamin. Detta är anledningen till att antihistaminläkemedel, t.ex. allergimediciner, ofta har sömnighet som en biverkan.
Din hjärna arbetar hårt för att ge dig vila och återhämtning varje natt. Tyvärr påskyndar motton som ”jag sover när jag är död” Alzheimers sjukdom och andra dödliga sjukdomar genom att giftiga kemikalier ackumuleras i hjärnan. I motsats till vad många tror är sömn inte dödens kusin, utan en viktig del av livet.
Detta inlägg publicerades ursprungligen på Knowing Neurons.