Biologins främsta mästerverk

Länge uppfattades sömn som ett typ av enhetligt tillstånd som enbart innebar återställande av vår förmåga att hålla oss pigga och alerta. Varför kroppen behövde sömn för att klara av detta visste vi inte. Men idag vet vi bättre. 

Här hittar du alla våra tyngdtäcken.

Tack vare teknologiska framsteg och gediget forskningsarbete har vetenskapen de senaste decennierna lyckats kartlägga sömnens biologiska uttryck och fått förståelse för många av dess otaliga funktioner. Sömnen har visat sig vara biologins kanske mest mångfasetterade, intelligenta och fascinerande mästerverk.

Sömnens arkitektur

Många har nog hört talas om att sömnen består av olika cykler. En god natts sömn innehåller ofta fem cykler på cirka 9O minuter vardera. Varje cykel består i sin tur av en resa genom flera olika sömnfaser. En sömnfas kännetecknas av en viss typ av hjärnaktivitet som uppfyller särskilda funktioner.

En sådan sömnfas är REM-sömnen. Det är under REM-sömnen som våra livligaste drömmar äger rum. Denna fas utmärks av högfrekvent och osynkroniserad aktivitet i stora delar av hjärnan, mycket likt den aktivitet som råder i vaket tillstånd.

REM-sömnen pågår under slutet av varje sömncykel, och ju längre natten lider desto större del av en sömncykel upptar REM-sömnen.

De andra sömnfaserna kallas NREM 1, 2 och 3. Siffran är en indikation på hur djup sömnen är (3 är djupast). Ju djupare sömn desto lägre frekvens och högre grad av synkronicitet i hjärnaktiviteten.

Sömnen inleds av en kort sekvens av NREM 1 som hjälper hjärnan och kroppen att förbereda för djupare sömn. NREM 2 står normalt för omkring 50 % av den totala sömntiden men merparten av den tiden kommer under sömnens senare cykler.

I början av natten är det istället NREM 3 som prioriteras.

Sömnfaserna regleras inte bara av hur länge du har sovit utan påverkas av din dygnsrytm. Om du i normala fall sover 8 timmar och en morgon vaknar 2 timmar tidigare än vanligt har du förlorat 25 % av din totala sömn, men eftersom REM-sömnen mestadels äger rum i nattens slutskede mister du i detta fall hela 60-90 % av den totala mängden REM-sömn.

Samma sak gäller i motsatt förhållande: om du somnar 2 timmar senare än vanligt och kliver upp samma tid som vanligt mister du en stor del av djupsömnen. Eftersom olika sömnfaser har helt olika funktioner, kan lite sömnbrist över tid få allvarliga konsekvenser. Problembilden kan jämföras med en obalanserad kost. Om vi t.ex. bara käkar kolhydrater och protein kommer vi få allvarliga problem eftersom kroppen behöver fett till ett flertal avgörande processer.

REM-sömn

Emotioner - I drömmarna bearbetas emotionellt upprörande eller oroande erfarenheter på nytt men utan inflytande av det stresshormon (noradrenalin) som ger erfarenheten dess emotionella laddning. REM-sömnen läker på så vis våra emotionella sår och gör att vi inte reagerar lika starkt och negativt på saker i framtiden.

Social förmåga - Att läsa av ansiktsuttryck är avgörande för vår förståelse av avsikter och sinnesstämning hos människor i vår omgivning - något som påverkar vårt egna sociala beteende i hög utsträckning. Tillräcklig och högkvalitativ REM-sömn finkalibrerar förmågan att läsa av ansiktsuttryck.

Vid bristande REM-sömn gör vi felaktiga tolkningar i negativ riktning vilket innebär att vi lättare tolkar ansikten som hotfulla och motbjudande. Detta kan få oss att bli fientligt inställd mot vår omgivning utan god anledning.

Kreativitet och problemlösningsförmåga - Drömmar kan ofta upplevas som knasiga, långsökta och ibland helt slumpmässigt ihopsatta. Nu tror sig vetenskapen förstå varför. Under REM-sömnen integreras den gångna dagens upplevelser med gamla minnen på ett sätt som vi aldrig skulle få för oss att göra i vaket tillstånd. De främre delarna av hjärnans yttre lager, som ansvarar för rationellt tänkande, är nämligen nästan helt avstängda under REM-sömnen.

Därför kan erfarenheter som med vår vakna logik aldrig skulle kopplas samman integreras och ge oss kreativa idéer, smartare lösningar och nya perspektiv på saker och ting. På det här sättet bidrar drömmarna till att göra oss mer kreativa och förbättra vår problemlösningsförmåga avsevärt.

NREM 2

Framtida minnesförmåga - Under den lågfrekventa synkroniserade hjärnaktiviteten som kommer med NREM 2 uppstår någonting som kallas sömnspindlar. Sömnspindlar är korta utbrott av kraftig elektrisk aktivitet som uppstår 11-16 gånger per sekunden. Vetenskapliga experiment har påvisat att en tupplur mitt på dagen ökar människors förmåga att lära in nya saker på eftermiddagen. På samma sätt ökat en god natts sömn minnesförmågan för nästkommande dag. När forskarna undersökte hjärnaktiviteten i dessa studier fann de att mängden sömnspindlar under NREM 2 var avgörande för hur mycket minnesförmågan förbättrades.

Minnesprioritering - Mängden sömnspindlar under NREM 2 är avgörande för vår förmåga att stärka minnet av sådant som vi tycker är viktigt, och att glömma sådant som vi inte anser vara så viktigt. Om vi i vaket tillstånd känner att ett visst intryck är viktigt och sedan får god sömn med högkvalitativ och tillräcklig NREM 2 kommer sömnen gallra bland dagens upplevelser och lägga extra mycket möda på att lagra de upplevelser som vi ansåg var viktiga. Minst sagt fascinerande!

Färdighetsminnet - Ytterligare en effekt som NREM 2 och sömnspindlarna har på minnet handlar om färdighetsminnet. Det är det minnet som används vid komplexa muskelrörelser, som när man ska lära sig ett instrument, utövar idrott, spelar datorspel eller utför kirurgiska ingrepp. Sömnspindlarna fokuserar särskilt på de områden av hjärnan som har blivit stimulerade under dagen och ser till att befästa och automatisera just de rörelser som vi har ägnat oss åt.

Det bör nämnas att vi inte pratar om någon liten effekt. En studie visade att om du lär in en rörelsesekvens på kvällen och testas 12 timmar senare efter en god natts sömn är du sannolikt 20 % snabbare och 35 %mer träffsäker än om du lär in sekvensen på morgonen och sedan testas 12 timmar senare på kvällen.

NREM 3

Faktabaserad minneslagring - Den djupa NREM 3-sömnen har visat sig vara så avgörande för faktabaserad minneslagring att forskare enbart baserat på mängden och kvaliteten av denna sömn har kunnat förutse ungefär hur många rätt undersökningsdeltagare kommer få på ett test som de fått pluggat till dagen innan. Precis som lågfrekventa AM-radiovågor kan färdas längre distanser än FM-vågorna, kan den lågfrekventa NREM 3-aktiviteten transportera nyligen upplevda händelser som blivit temporärt lagrade i korttidsminnet, till avlägsna delar av hjärnan för permanent lagring i långtidsminnet.

Alzheimers sjukdom - Alzheimers är en sjukdom som gör att ett av hjärnans restämnen som släpps ut ur nervcellerna vid daglig aktivitet, så kallat beta-amyloid, samlas upp som ett plack i vissa delar av hjärnan och dödar omkringliggande nervceller. Denna sjukdom hör samman med djup NREM 3-sömn på åtminstone 3 olika sätt. 1. Ett av de ställen där beta-amyloid samlas upp som mest är det område som NREM 3-aktiviteten alstras ifrån. Detta bidrar till att nästan alla som lider av Alzheimers också lider av bristande djupsömn. 2.

En av de viktigaste funktionerna med djupsömnen är att den 10 till 20-dubblar hjärnans utrensning av restämnen jämfört med under dagen. Detta åstadkoms av djupsömnen genom att den får vissa celler i hjärnan att krympa med så mycket som 60 %, vilket gör att hjärnans avloppssystem lättare kommer åt och kan skölja bort alla restämnen. Utan högkvalitativ och tillräcklig djupsömn blir vissa restprodukter kvar i hjärnan och kan bidra till utveckling av sjukdomar som Alzheimers.

Som nämnt ovan är djupsömnen helt avgörande för minneslagringen. Och den senaste forskningen på Alzheimers tyder på att minnesproblematiken som sjukdomen karakteriseras av orsakas just av den bristande djupsömnen.

Det sympatiska nervsystemet och hjärt-kärlsjukdomar - Otillräcklig eller lågkvalitativ sömn resulterar i förhöjt blodtryck och mångdubblar risken att drabbas av åderfölkning i kranskärlen. Detta hör samman med en 200 %högre risk att drabbas av hjärtinfarkt eller stroke om man sover mindre än 6 timmar per natt jämfört med om man sover 7-8 timmar per natt.

När vi inte får nog med sömn, och i synnerhet när djupsömnen blir bristfällig, blir vårt sympatiska nervsystem överaktivt. Det sympatiska nervsystemet är kroppens kamp- och flyktsystem som evolutionärt sett har hjälpt oss att hantera farliga situationer. När detta system är igång utsöndras stresshormoner, samtidigt som blodtrycket och hjärt- och andningsfrekvensen ökar.

Detta system är utformat för att vara aktivt under begränsad tid i nödsituationer. Men så länge vi har sömnbrist kommer systemet i viss mån fortsätta vara aktivt och tillslut leda till allvarliga problem, bland annat för hjärt-kärlsystemet.

Text: Filip Andersson