“Het brein kan gifstoffen wegspoelen tijdens slaap.”

slapende-man-en-vrouw

Een goede nachtrust kan letterlijk de geest verhelderen. Met behulp van muizen hebben onderzoekers voor het eerst aangetoond dat de ruimte tussen hersencellen kan toenemen tijdens de slaap, waardoor de hersenen gifstoffen weg kunnen spoelen die zich ophopen tijdens de wakkere uren. Deze resultaten suggereren een nieuwe rol voor slaap in gezondheid en ziekte. De studie werd gefinancierd door het Amerikaanse National Institute of Neorological Disorders and Stroke (NINDS).

“Slaap verandert de cellulaire structuur van de hersenen. Het blijkt een heel andere toestand te zijn,” aldus een leider van de studie, Maiken Nedergaard, MD, DMSc., Co-directeur van het Center for Translational Neuromedicine aan de Universiteit van Rocherster Medical Center in New York.

Eeuwenlang hebben wetenschappers en filosofen zich afgevraagd waarom mensen slapen en hoe het de hersenen aantast. Pas recent zijn wetenschappers er in geslaagd om aan te tonen dat slaap belangrijk is voor het opslaan van herinneringen. Tijdens deze studie kwamen Dr. Nedergaard en haar collega’s er onverwachts achter dat slaap ook de periode kan zijn wanneer hersenen zichzelf zuiveren van giftige moleculen.

Uit de resultaten, gepubliceerd in Science, blijkt ook dat tijdens de slaap een soort van rioleringssysteem genaamd het ‘glymphatisch systeem’ kan worden geopend dat vloeistoffen snel door de hersenen laat spoelen. Dr. Nedergaard’s laboratorium ontdekte dat het ‘glymphatisch systeem’ helpt bij de controle van de stroom van hersenvocht, een heldere vloeistof rond de hersenen en het ruggenmerg.

“Het is alsof Dr. Nedergaard en haar collega’s een netwerk van verborgen grotten hebben ontdekt. Deze bijzondere resultaten benadrukken het potentiële belang van het netwerk bij de normale hersenfunctie,” aldus Roderick Corriveau, Ph.D., programmadirecteur bij NINDS.

Aanvankelijk bestudeerden de onderzoekers het systeem door het injecteren van kleurstof in het hersenvocht van muizen om de stromen in hun hersenen in kaart te brengen, tegelijkertijd werd de elektrische hersenactiviteit gecontroleerd. De kleurstof stroomde snel wanneer de muizen niet bij bewustzijn waren, zoals tijdens slaap of narcose. In tegenstelling tot wanneer dezelfde muizen bij bewustzijn waren, de vloeistof stroomde dan nauwelijks.

“We waren verrast door hoe weinig stroming er was in de hersenen wanneer de muizen wakker waren,” zegt Dr. Nedergaard. “Het suggereert dat de ruimte tussen hersencellen sterk verandert tussen bewuste en onbewuste toestanden.”

Om dit idee te testen, brachten de onderzoekers elektroden aan in de hersenen. Op deze manier konden zij de ruimte tussen hersencellen direct meten. Uit de metingen bleek dat de ruimte in de hersenen met 60 procent vermeerderde wanneer de muizen sliepen of verdoofd waren.
“Dit zijn een aantal dramatische veranderingen in ‘extracellulaire space’,” zegt Charles Nicholson, Ph.D., professor aan Langone Medical Center van de universiteit van New York en een expert in het meten van de dynamiek van de vloeistofstroom in de hersenen en deze de communicatie tussen zenuwcellen beïnvloedt.

Bepaalde hersencellen, de zogenaamde glia, controleren de flow door het ‘glympatisch systeem’ door te krimpen of te zwellen. Noradreline is een opwindend hormoon dat ook bekend staat het volume van cellen te besturen. De behandeling van muizen met geneesmiddelen die de door noradreline veroorzaakte bewusteloosheid tegengaan en de hoeveelheid hersenvocht en de ruimte tussen cellen verhogen, ondersteunen het verband russen het ‘glympatisch systeem’ en het bewustzijn.

Voorgaande studies suggereren dat giftige moleculen die betrokken zijn bij neurodegeneratieve aandoeningen, ophopen in de ruimte tussen hersencellen. Tijdens deze studie hebben onderzoekers getest of het ‘glympatisch systeem’ hiervoor verantwoordelijk is, door het injecteren van muizen met beta-amyloid, een eiwit dat geassocieerd wordt met de ziekte van Alzheimer. Daarnaast hebben ze gemeten hoe lang het eiwit in de hersenen verbleef terwijl de muizen wakker waren of sliepen. Beta-amyloid verdween sneller in de hersenen van muizen terwijl deze sliepen, dan wanneer ze wakker waren. Dit suggereert dat slaap normaal gesproken giftige stoffen uit de hersenen zuivert.

“Deze resultaten kunnen grote gevolgen hebben voor verschillende neurologische aandoeningen,” zegt Jim Koenig, Ph.D., programmadirecteur bij NINDS. “Dit betekent dat de cellen die het ‘glympatisch systeem’ reguleren nieuwe doelgebieden zijn in de behandeling van diverse aandoeningen.”

De resultaten kunnen ook wijzen op het belang van slaap.

“We moeten slapen. Het ruimte de hersenen op,” zegt Dr. Nedergaard.

Bron: Science Daily

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Blijf op de hoogte met onze wekelijkse nieuwsbrief
Dokter.nl maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Je geeft door gebruik te blijven maken van deze website, of door op 'ga verder' te klikken, toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.
Ga verder