De fleste, der nogensinde har arbejdet hele natten, kender denne følelse af “udmattelse og overspænding”. Selvom kroppen er ekstremt træt, føler hjernen sig euforisk, fortumlet og næsten svimmel. Neurobiologer ved Northwestern University var de første til at opdage, hvad der forårsager denne “punch-drunk”-effekt. I en undersøgelse fremkaldte forskerne mild, akut søvnmangel hos mus og undersøgte derefter deres adfærd og hjerneaktivitet. Under den akutte søvnmangel steg ikke kun frigivelsen af dopamin, men også den synaptiske plasticitet – hjernen blev bogstaveligt talt omkoblet til at opretholde det sprudlende humør i de næste par dage.

Tegn på søvnmangel

Disse resultater kan hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan humørtilstande skifter naturligt. De kan også føre til en mere omfattende forståelse af, hvordan hurtigtvirkende antidepressiva (såsom ketamin) virker, og hjælpe forskere med at identificere hidtil ukendte mål for nye antidepressiva. Forskningsresultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Neuron. Mingzheng Wu, der er postdoc ved Northwestern University, er førsteforfatter på undersøgelsen, og professor Yevgenia Kozorovitskiy er korresponderende forfatter.

“Kronisk søvnmangel er velundersøgt, og dens gennemgående skadelige virkninger er veldokumenterede,” siger Kozorovitskiy. “Men kortvarig søvnmangel – som når en studerende studerer hele natten før en eksamen – er mindre velundersøgt. Vi har fundet ud af, at søvnmangel har en kraftig antidepressiv effekt og omformer hjernen. Det er en vigtig indikation af, hvordan vores hverdagsaktiviteter, som f.eks. en søvnløs nat, kan ændre hjernen fundamentalt i løbet af få timer.” Kozorovitskiy er ekspert i neuroplasticitet og lektor i neurobiologi og Irving M. Klotz-professor ved Northwestern University’s Weinberg College of Arts and Sciences.

Et nyt eksperiment

Forskere har længe vidst, at akutte søvnforstyrrelser er forbundet med ændrede mentale tilstande og adfærd. Ændringer i søvn og døgnrytme hos patienter kan f.eks. udløse mani eller lejlighedsvis vende depressive episoder. “Interessant nok føles ændringer i humøret efter akut søvnmangel lige så virkelige for raske forsøgspersoner, som de gør for mig og mange andre,” siger Wu. Men de nøjagtige mekanismer i hjernen, der fører til disse virkninger, er stadig dårligt forstået.

For at undersøge disse mekanismer udviklede Kozorovitskiy og hendes team et nyt eksperiment for at fremkalde akut søvnmangel hos mus, der ikke havde nogen genetisk disposition for humørsygdomme hos mennesker. Forsøgsopstillingen skulle være så skånsom, at dyrene ikke blev stressede, men samtidig så ubehagelig, at de ikke kunne falde i søvn. Efter en søvnløs nat ændrede dyrenes adfærd sig, og de blev mere aggressive, hyperaktive og hyperseksuelle sammenlignet med de kontroldyr, der havde haft en normal nats søvn.

Ved hjælp af optiske og genetisk kodede instrumenter målte forskerne aktiviteten af dopamin-neuroner, som er ansvarlige for hjernens belønningsrespons. De fandt ud af, at aktiviteten var højere hos dyrene i den korte søvndeprivationsfase. Forskerne var nysgerrige efter at vide, hvilke specifikke regioner i hjernen der var ansvarlige for adfærdsændringerne, og ville gerne vide, om det var et stort, udsendt signal, der påvirkede hele hjernen, eller om det var noget mere specifikt.

Øget neuroplasticitet

Kozorovitskiy og hendes team undersøgte fire regioner i hjernen, der er ansvarlige for dopaminfrigivelse: den præfrontale cortex, nucleus accumbens, hypothalamus og dorsalstriatum. Efter at have overvåget disse områder for dopaminfrigivelse efter akut søvnmangel fandt forskerne ud af, at tre af de fire områder (den præfrontale cortex, nucleus accumbens og hypothalamus) var involveret. Holdet ønskede dog at indsnævre resultaterne yderligere og blokerede derfor systematisk dopaminresponserne. Den antidepressive effekt forsvandt først, da forskerne blokerede dopaminresponsen i den mediale præfrontale cortex. Nucleus accumbens og hypothalamus så derimod ud til at være mest involveret i hyperaktiv adfærd, men var mindre relateret til den antidepressive effekt.

Den antidepressive effekt vedblev, medmindre vi undertrykte dopamininput i den præfrontale cortex. Det betyder, at den præfrontale cortex er et klinisk relevant område i jagten på terapeutiske mål. Men det bekræfter også den idé, der for nylig er opstået inden for dette felt: Dopamin-neuroner spiller meget vigtige, men meget forskellige roller i hjernen. De er ikke bare en monolitisk population, der blot forudsiger belønning.

Mens de fleste former for adfærd (såsom hyperaktivitet og øget seksualitet) forsvandt inden for et par timer efter akut søvnmangel, fortsatte den antidepressive effekt i flere dage. Det tyder på, at den synaptiske plasticitet i den præfrontale cortex kan være blevet øget. Da Kozorovitskiy og hendes team undersøgte de enkelte neuroner, fandt de netop dette. Neuronerne i den præfrontale cortex dannede bittesmå udvækster kaldet dendritiske rygsøjler, meget plastiske strukturer, der ændrer sig som reaktion på hjerneaktivitet. Da forskerne brugte et genetisk kodet værktøj til at nedbryde synapserne, blev den antidepressive effekt vendt.

En udvikling til at afværge rovdyr?

Selvom forskerne endnu ikke helt forstår, hvorfor søvnmangel forårsager denne effekt i hjernen, mistænkte Kozorovitskiy, at det var relateret til evolutionen. “Det er klart, at akut søvnmangel på en eller anden måde aktiverer en organisme,” siger Kozorovitskiy. “Man kan forestille sig visse situationer, hvor et rovdyr eller en anden fare truer, og man har brug for en kombination af relativt høj ydeevne og evnen til at udskyde søvnen. Jeg tror, det kunne være tilfældet her. Hvis du mister søvn regelmæssigt, opstår der forskellige kroniske effekter, som er konsekvent skadelige. Men midlertidigt kan man forestille sig situationer, hvor det er gavnligt at være særligt opmærksom i en bestemt periode.” Kozorovitskiy advarer også mod at blive oppe hele natten for at jage dårligt humør væk. “Den antidepressive effekt er midlertidig, og vi ved, hvor vigtig en god nats søvn er,” siger hun. Det er bedre at gå i fitnesscentret eller gå en god tur. Faktisk kan søvnmangel have en negativ indvirkning på helbredet, især på lang sigt. Immunforsvaret svækkes, hvilket gør dig mere modtagelig for infektioner. Samtidig øges risikoen for hjerte-kar-sygdomme som forhøjet blodtryk, hjerteanfald og slagtilfælde, fordi kroppen er under konstant stress, og de inflammatoriske processer øges.

Søvnløse nætter kan bringe hjertesundheden i fare

En dårlig nattesøvn kan føre til en stigning i blodtrykket samme nat og den følgende dag. Forskning offentliggjort i tidsskriftet Psychosomatic Medicine giver en mulig forklaring på, hvorfor søvnproblemer har vist sig at øge risikoen for hjerteanfald, slagtilfælde og endda dødsfald som følge af hjerte-kar-sygdomme. Sammenhængen mellem dårlig søvn og hjerte-kar-problemer bliver i stigende grad bekræftet i den videnskabelige litteratur, men årsagerne til denne sammenhæng er endnu ikke fuldt ud forstået.

Højt blodtryk, medicinsk kendt som hypertension, er en tilstand, hvor trykket i blodkarrene permanent er for højt. Det tvinger hjertet til at arbejde hårdere for at pumpe blodet rundt i kroppen. Højt blodtryk giver ofte ingen tydelige symptomer og går ubemærket hen i lang tid, men det kan føre til alvorlige helbredsproblemer på længere sigt. Højt blodtryk belaster hjerte og blodkar, øger risikoen for hjerteanfald og slagtilfælde og kan også skade organer som nyrer og øjne. Da højt blodtryk ofte går ubemærket hen, er det vigtigt at få det kontrolleret regelmæssigt. En sund livsstil med tilstrækkelig motion, en saltfattig kost og stressreduktion kan hjælpe med at sænke blodtrykket; i nogle tilfælde er det nødvendigt med yderligere medicin ordineret af en læge.

Forskere ved University of Arizona ønskede at lære mere om, hvordan søvnløse nætter påvirker hjerte-kar-sundheden, og gennemførte en undersøgelse af 300 mænd og kvinder i alderen 21 til 70 år uden tidligere hjerteproblemer. Deltagerne bar bærbare blodtryksmanchetter i to dage. Manchetterne målte tilfældigt deltagernes blodtryk med 45 minutters mellemrum i løbet af dagen og også om natten. Om natten bar deltagerne aktigrafi-monitorer – armbåndsur-lignende enheder, der måler bevægelse – for at bestemme deres “søvneffektivitet” eller den tid, de tilbragte i sengen i dyb søvn. Generelt udviste dem med lavere søvneffektivitet i løbet af denne urolige nat en stigning i blodtrykket.

Den næste dag havde de også et højere systolisk blodtryk – det øverste tal i en patients blodtryksmåling. Der er brug for mere forskning for at forstå, hvorfor dårlig søvn hæver blodtrykket, og hvad det kan betyde på lang sigt for mennesker med kroniske søvnproblemer. Ikke desto mindre kan disse seneste resultater være en vigtig brik i puslespillet for at forstå, hvordan søvn påvirker den generelle kardiovaskulære sundhed. Blodtrykket er en af de bedste prædiktorer for hjerte-kar-sundhed. Der er mange publikationer, der viser, at søvn har en vis indflydelse på dødelighed og hjerte-kar-sygdomme.