Biologiens største mesterværk

I lang tid blev søvn opfattet som en ensartet tilstand, der kun indebar, at vi skulle genoprette vores evne til at være opmærksomme. Vi vidste ikke, hvorfor kroppen havde brug for søvn for at klare dette. Men i dag ved vi bedre.

Her ser du alle vores tyngdedyner.

Takket være teknologiske fremskridt og et solidt forskningsarbejde har videnskaben i de seneste årtier formået at kortlægge det biologiske udtryk for søvn og få en forståelse for mange af dens utallige funktioner. Søvn har vist sig at være biologiens mest mangesidede, intelligente og fascinerende mesterværk.

Søvnens arkitektur

Mange af os har sandsynligvis hørt, at søvn består af forskellige cyklusser. En god nats søvn inkluderer ofte 5 cyklusser, der hver især har en varighed på ca. 90 minutter. Hver cyklus består af en rejse gennem forskellige søvnfaser. En søvnfase er kendetegnet ved en bestemt type hjerneaktivitet, der opfylder særlige funktioner.

En sådan søvnfase er REM-søvnen. Det er under REM-søvnen, at vores livligste drømme finder sted. Denne fase er kendetegnet ved højfrekvens og asynkron aktivitet i store dele af hjernen, meget lig den aktivitet, der hersker i vågen tilstand.

REM-søvnen fremkommer hen mod slutningen af hver søvncyklus, så jo længere søvnen varer, desto større en del udgør REM-søvnen af søvncyklussen.

De andre søvnfaser kaldes NREM 1, 2 og 3. Nummeret er en indikation på, hvor dyb søvnen er (3 er dybest). Jo dybere søvn, jo lavere frekvens og højere grad af synkronitet i hjerneaktiviteten.

Søvn begynder med en kort sekvens af NREM 1, der hjælper hjernen og kroppen med at forberede sig på den dybere søvn. NREM 2 står normalt for ca. 50% af den samlede søvn, men størstedelen kommer i de senere søvncyklusser.

I begyndelsen af natten er det i stedet NREM 3, der prioriteres.

Søvnfaserne reguleres ikke kun af, hvor længe du har sovet, men påvirkes også af din døgnrytme. Hvis du normalt sover 8 timer og en morgen vågner op 2 timer tidligere end normalt, har du mistet 25% af din samlede søvn, men da REM-søvn for det meste finder sted i de sidste faser af natten, mister du i dette tilfælde så meget som 60-90% af den samlede mængde REM-søvn.

Det samme gælder i det modsatte forhold: hvis du falder i søvn 2 timer senere end normalt og står op på samme tid, som normalt, mister du en stor del af den dybe søvn. Eftersom de forskellige søvnfaser har helt forskellige funktioner, kan søvnmangel over tid få alvorlige konsekvenser. Problembilledet kan sammenlignes med en ubalanceret diæt. Hvis vi f.eks. kun spiser kulhydrater og protein, får vi alvorlige problemer, fordi kroppen har brug for fedt til en vigtig proces.

REM-søvn bearbejder vores følelser

Følelser

I vores drømme bearbejdes følelsesmæssigt forstyrrende eller foruroligende oplevelser, men uden frigivelse af stresshormonet noradrenalin, som giver oplevelsen af følelsesmæssige ladning. På denne måde helbreder REM-søvnen vores følelsesmæssige sår og bevirker, at vi ikke reagerer lige så voldsomt og negativt på fremtidige problemstillinger.

Sociale evner

At læse ansigtsudtryk er afgørende for vores forståelse af intentionerne og stemningen hos mennesker omkring os – noget, der i høj grad påvirker vores egen sociale adfærd. Tilstrækkelig REM-søvn af høj kvalitet justerer evnen til at læse ansigtsudtryk.

I mangel af REM-søvn laver vi forkerte fortolkninger i en negativ retning, hvilket betyder, at vi lettere tolker ansigter som truende og modbydelige. Dette kan medføre, at vi bliver ligeglade med vores omgivelser, uden god grund.

Kreativitet og evnen til problemløsning

Drømme kan ofte opleves som knasende, langsommelige og nogle gange helt tilfældigt sammensat. Nu mener videnskaben, at den har fundet svaret. Under REM-søvnen bliver oplevelserne fra den forløbne dag integreret med gamle minder på en måde, som er meget ulig den måde, vi kobler tingene i hverdagen. De forreste dele af det ydre hjernelag, som er ansvarlig for rationel tænkning, er faktisk næsten helt lukket under REM-søvnen.

Derfor kan oplevelser, som med vores vågne logik aldrig ville være forbundet, integreres og give os kreative ideer, smartere løsninger og nye perspektiver på tingene. På denne måde hjælper drømme med at gøre os mere kreative og med at forbedre vores evne til at løse problemer.

NREM 2 og søvnspindler

Fremtidig hukommelsesevne

Under den lavfrekvente synkroniserede hjerneaktivitet, der følger med NREM 2, opstår der noget, der kaldes søvnspindler. Søvnspindler er korte udbrud af intens elektrisk aktivitet, der forekommer 11-16 gange i sekundet. Videnskabelige eksperimenter har vist, at en lur midt på dagen øger folks evne til at lære nye ting om eftermiddagen. På samme måde øgede en god nats søvnhukommelseskapaciteten til den næste dag. Da forskerne undersøgte hjerneaktiviteten under disse forsøg, fandt de ud af, at mængden af søvnspindler under NREM 2 var afgørende for, hvor meget hukommelsesevnen blev forbedret.

Hukommelsesprioritering

Mængden af  søvnspindler under NREM 2 er afgørende for vores evne til at styrke hukommelsen, hvad angår ting, som, vi synes, er vigtige, og til at glemme ting, som vi ikke anser for at være nær så vigtige. Hvis vi i vågen tilstand føler, at et bestemt indtryk er vigtigt og derefter får en god søvn med høj kvalitet og tilstrækkelig NREM 2, vil søvnen tynde ud i nutidens oplevelser og lægge ekstra fokus på at gemme de oplevelser, som vi anså for vigtige – eller i det mindste fascinerende!

Færdighedshukommelsen

En anden effekt, som NREM 2 og søvnspindler har på hukommelsen, handler om færdighedshukommelsen. Det er hukommelsen, der bruges i komplekse muskelbevægelser, f.eks. når man lærer at spille på et nyt instrument, dyrker sport, spiller computerspil eller udfører kirurgiske procedurer. Søvnspindler fokuserer især på de områder af hjernen, der er blevet stimuleret i løbet af dagen, og sørger for at konsolidere og automatisere de bevægelser, som vi har engageret os i.

Det skal nævnes, at vi ikke taler om nogen lille effekt. En undersøgelse viste, at hvis du lærer en bevægelsessekvens om aftenen og testes 12 timer senere efter en god nats søvn, er du sandsynligvis 20% hurtigere og 35% mere præcis, end hvis du lærer sekvensen om morgenen og derefter tester 12 timer senere på aftenen.

NREM 3 og indlæring

Faktabaseret hukommelseslagring

Den dybe NREM 3-søvn har vist sig at være så afgørende for faktabaseret hukommelseslagring, at forskere, udelukkende baseret på mængden og kvaliteten af denne søvn, har været i stand til at forudsige cirka, hvor mange studiedeltagere, der gennemfører en test korrekt, som de har fået dagen før. Ligesom lavfrekvente AM-radiobølger kan køre over længere afstande end FM-bølger, kan en lavfrekvent NREM 3-aktivitet transportere nyligt oplevede begivenheder – der midlertidigt er gemt i den kortvarige hukommelse – til fjerne dele af hjernen, så det lagres permanent i langtidshukommelsen.

Alzheimers sygdom

Alzheimers er en sygdom, der får et af hjernens reststoffer – der frigøres fra nervecellerne under daglig aktivitet, det såkaldte beta-amyloid – til at ophobe sig som plak i visse dele af hjernen, og det dræber omgivende nerveceller. Denne sygdom er forbundet med dyb NREM 3-søvn på mindst tre forskellige måder. Et af de steder, hvor beta-amyloid akkumuleres mest, er det område, hvorfra NREM 3-aktiviteten genereres. Dette bidrager til, at næsten alle, der lider af Alzheimers, også lider af mangel på dyb søvn.

En af de vigtigste funktioner ved den dybe søvn er, at hjernens udrensning bliver 10-20 gange så effektiv, i sammenligning med den udrensning der sker om dagen. Dette sker, når den dybe søvn får bestemte celler i hjernen til at krympe med helt op til 60%, hvorfor hjernens dræningssystem får lettere adgang til og kan skylle alle de resterende stoffer ud. Uden en tilstrækkelig dyb søvn ophobes visse rester i hjernen og kan bidrage til udviklingen af sygdomme som Alzheimers.

Som nævnt ovenfor er dyb søvn helt afgørende for hukommelseslagring. Og den seneste undersøgelse af Alzheimers indikerer, at de hukommelsesproblemer, der kendetegner sygdommen, skyldes netop manglen på dyb søvn.

Det sympatiske nervesystem og hjerte-kar-sygdomme

Utilstrækkelig eller søvn af en lav kvalitet resulterer i forhøjet blodtryk og multiplicerer risikoen for arteriosklerose i kranspulsårerne. Dette er forbundet med en højere risiko for at få et hjerteanfald eller slagtilfælde, hvis du sover mindre end seks timer per nat, sammenlignet med hvis du sover 7-8 timer per nat.

Når vi ikke får nok søvn, og især når den dybe søvn bliver mangelfuld, bliver vores sympatiske nervesystem overaktivt. Det sympatiske nervesystem er kroppens kampsystem, der evolutionært har hjulpet os med at håndtere farlige situationer. Når dette system kører, udskilles stresshormoner, mens blodtrykket, pulsen og respirationsfrekvensen stiger.

Dette system er designet til at være aktivt i en begrænset periode i nødsituationer. Men så længe vi lider af søvnmangel, vil systemet til en vis grad fortsat være aktivt og i sidste ende føre til alvorlige problemer, herunder for det kardiovaskulære system.