Warum brauchen wir Schlaf?

Warum brauchen wir Schlaf?

Hamlets Vater war anfällig für Geschwisterlichkeit, schickte Alice in das Kaninchenloch, ermöglichte Delilahs Verrat an Samson und erleichterte Gregors Umwandlung in einen Riesenkäfer. Ohne Schlaf können wir jedoch kurzfristig langweilig, langsam und reizbar werden, und chronische Schlaflosigkeit kann Migräne, Anfälle und in extremen Fällen sogar den Tod verursachen.

Obwohl wir seit Jahrhunderten wissen, dass Schlaf Wachstum und Regeneration ermöglicht, ist es der Wissenschaft erst in den letzten Jahren gelungen, die Mechanismen im Gehirn aufzuklären, die den Schlaf erfordern.

Schlaf reinigt das Gehirn

Jede Zelle im Körper erzeugt Abfall; Bei den meisten Zellen wird dieser Abfall vom Kreislauf- und Lymphsystem mitgerissen. Das Gehirn ist jedoch anders.

Im Gegensatz zu anderen Blutgefäßen in Ihrem Körper erstreckt sich das Lymphsystem nicht nur nicht in das Gehirn, sondern auch in die Blutgefäße (wie auch im Rückenmark):

Gesäumt von einer seltsamen Struktur, der Blut-Hirn-Schranke. . . [das] kontrolliert genau, was erlaubt ist und was nicht, die Blutversorgung zu verlassen und in das Gehirn einzudringen.

Um sich selbst zu reinigen, verlässt sich das Gehirn auf einen einzigartigen Weg, der als glymphatisches System bezeichnet wird:

Zirkuliert Liquor in jede Ecke des Gehirns. . . durch das, was Wissenschaftler als Massenstrom oder Konvektion bezeichnen. . . .

In Zusammenarbeit mit interstitieller Flüssigkeit, "der Flüssigkeit, die den Raum zwischen den Gehirnzellen ausfüllt",

Zirkuliert durch das Gehirn und tauscht sich mit aus. . . ISF und Entfernung interstitieller Proteine, einschließlich Aβ

Abfallprodukte wie Aβ (β-Amyloid), α-Synuclien und Tau-Proteine ​​stehen im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer und haben „negative Auswirkungen auf die synaptische Übertragung. . . und kann irreversible neuronale Verletzungen auslösen. “

Die Forscher haben gelernt, dass je freier sich das ISF im glymphatischen System bewegt (als "konvektive Bewegung" bezeichnet), desto stärker werden diese schädlichen Proteine ​​abgebaut. Hier kommt der Schlaf herein.

In einer Studie aus dem Jahr 2013 untersuchten die Wissenschaftler die Auswirkungen des Schlafes auf die Fähigkeit des Gehirns, Abfälle zu beseitigen, indem die konvektive Bewegung von Liquor in den Gehirnen von Mäusen beobachtet wurde, die wach waren, schliefen und in Betäubung waren. Ihre Ergebnisse waren bemerkenswert:

EINβ wurde in den schlafenden Mäusen im Vergleich zu den wachen Mäusen doppelt so schnell entfernt. . . . [und] unterschied sich nicht zwischen schlafenden und betäubten Mäusen. . .

Die Forscher hatten auch herausgefunden, dass „der kortikale interstitielle Raum [Raum zwischen Gehirnzellen] im Schlaf um mehr als 60% zunimmt“ und dann die Theorie aufgestellt wurde:

Die Beobachtung, dass die Anästhesie den glymphatischen Einstrom und Ausfluss erhöht. . . schlägt vor, dass es nicht ist circadianer Rhythmus sondern der Schlaf-Wach-Zustand selbst, der das Volumen des Zwischenraums und damit die Effizienz der [Abfallbeseitigung] bestimmt. . . [Und] das adrenerge [Adrenalin und Noradrenalin] Signalisierung im Wachzustand verändert das Zellvolumen und somit die Größe des Überwachungsraums

Anders ausgedrückt, weil die Gehirnzellen wach werden:

Plump up . . Die Cerebrospinalflüssigkeit befindet sich [meist] dann auf der Oberfläche des Gehirns, nicht tief im Inneren. Während des Schlafens wirkt dieser Waschvorgang im Schlaf nur etwa 5% seiner Leistung.

Ist das wirklich der Grund, warum wir schlafen?

Einige Schlafwissenschaftler sind nicht überzeugt, dass die Ergebnisse von 2013 eine eindeutige Antwort auf unser Schlafbedürfnis liefern. Viele weisen darauf hin, dass sich diese Forschung auf Mäuse beschränkte, und es ist noch zu früh, um zu sagen, ob derselbe Prozess beim Menschen wirkt. Sie beachten auch:

Es ist sehr attraktiv, aber ich glaube nicht, dass es die Hauptfunktion des Schlafes ist. . . . Der Schlaf hängt mit allem zusammen: Ihrem Stoffwechsel, Ihrer Physiologie, Ihrer Verdauung, allem.

Unbeirrt fasste der leitende Forscher der Studie 2013 dies so zusammen:

Sie können sich wie eine Hausparty vorstellen. Sie können entweder die Gäste unterhalten oder das Haus aufräumen, aber Sie können nicht wirklich beide gleichzeitig tun.

Bonus Fakten:

  • Delphine, die nicht unwillkürlich atmen und die immer ein Auge offen halten müssen, um nicht von Haien gefressen zu werden:Schlafe immer nur mit einem Teil des Gehirns. . . . Die Hälfte ihres Gehirns ruht, während die andere Hälfte wach bleibt. Sie wechseln regelmäßig, welche Seite aktiv ist. . . . [und] können tagelang weiter schwimmen und denken, ohne sich ausruhen oder schlafen zu können, möglicherweise unbegrenzt. . . . ”
  • Eine verheerende genetische Erkrankung, die tödliche familiäre Insomnie (FFI), die in Familien und Streiks im Erwachsenenalter auftritt, verhindert, dass die Opfer überhaupt schlafen können. "Normalerweise endet die Krankheit im neunten Monat mit dem Tod." Untersuchungen der Ursache von FFI deuten darauf hin, dass sich mutierte Proteine, so genannte Prionen, um den Thalamus im Gehirn (der Region, die den Schlaf reguliert) ansammeln, wo sie Nervenzellen zerstören und das Gehirn verlassen schwammig - wie die Mad Cow Disease.

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