Mensen die slecht slapen hebben een grotere kans dan anderen om hersenen te hebben die ouder lijken dan ze in werkelijkheid zijn. Dit is het resultaat van een uitgebreid onderzoek door het Karolinska Instituut. Verhoogde ontstekingsactiviteit in het lichaam zou deze correlatie gedeeltelijk kunnen verklaren.
Slecht slapen wordt in verband gebracht met dementie, maar het is onduidelijk of ongezonde slaapgewoonten bijdragen aan de ontwikkeling van dementie of eerder vroege symptomen van de ziekte zijn. In een nieuwe studie hebben onderzoekers van het Karolinska Instituut de relatie onderzocht tussen slaapkenmerken en de schijnbare leeftijd van de hersenen ten opzichte van de chronologische leeftijd. De studie omvatte 27.500 mensen van middelbare leeftijd en ouderen uit de UK Biobank die MRI-scans van de hersenen ondergingen. Met behulp van machine learning schatten de onderzoekers de biologische leeftijd van de hersenen op basis van meer dan duizend MRI-hersenfenotypen.
Hoe slaap en hersenen met elkaar verbonden zijn
De hersenen spelen een centrale rol in de slaap en beïnvloeden deze op verschillende niveaus. De suprachiasmatische kern, die fungeert als een interne klok, bevindt zich in de hypothalamus. Hij registreert licht via de ogen en regelt zo ons waak- en slaapritme, onder andere door hormonen zoals melatonine, dat vermoeidheid bevordert, te reguleren. Tegelijkertijd stapelt de molecule adenosine zich op in de hersenen tijdens het waken, waardoor er een zogenaamde slaapdruk ontstaat: hoe meer adenosine er is, hoe sterker de behoefte om te slapen. Het reticulaire activerende systeem in de hersenstam houdt ons wakker, terwijl de VLPO-kern in de hypothalamus de slaap opwekt. Verschillende neurotransmitters spelen hierbij een rol: GABA bevordert ontspanning en slaap, serotonine ondersteunt het slaap-waakritme en orexine houdt ons wakker – een storing kan leiden tot narcolepsie.
Slaap heeft ook een sterk effect op de hersenen. Tijdens de slaap verwerken de hersenen informatie, wat het leren en het geheugen ondersteunt: Creatieve ideeën en emotionele ervaringen worden geïntegreerd tijdens de REM-slaap, terwijl feiten, woordenschat of motorische vaardigheden worden geconsolideerd tijdens de diepe slaap. Diepe slaap activeert ook het glymfatische systeem, dat afvalstoffen zoals bèta-amyloïde uit de hersenen transporteert, wat helpt bij de bescherming tegen neurodegeneratieve ziekten. Slaap helpt ook om emoties te reguleren, angst te verminderen en impulscontrole te verbeteren, terwijl het tegelijkertijd synapsen “reset” en zenuwcelverbindingen versterkt. Voldoende en rustgevende slaap leidt daarom tot betere concentratie, snellere reactietijden en betere prestaties.
Slechte slaap kan de hersenen op veel verschillende en soms diepgaande manieren beïnvloeden. Als we regelmatig onvoldoende of slecht slapen, wordt het delicate evenwicht van de hersenfuncties verstoord. Ten eerste lijden het geheugen en het leervermogen eronder. Tijdens de slaap wordt informatie verwerkt en opgeslagen in het langetermijngeheugen: Feiten en motorische vaardigheden in de diepe slaap, emotionele ervaringen en creatieve ideeën in de REM-slaap. Als deze slaap ontbreekt, is het moeilijker om nieuwe informatie vast te houden en zijn bestaande herinneringen moeilijker op te roepen.
Emotionele regulatie is ook verstoord. Chronisch slaaptekort verhoogt de prikkelbaarheid, angst en depressieve symptomen omdat de hersenen minder goed in staat zijn om emoties te verwerken en stressreacties te temperen. Bovendien lijden de cognitieve prestaties eronder: concentratie, aandacht, probleemoplossend vermogen en reactietijd nemen af. De hersenen werken minder efficiënt en beslissingen worden minder snel genomen. De hersenen werken minder efficiënt en beslissingen zijn impulsiever of foutgevoeliger. Een ander belangrijk punt is de “reiniging” van de hersenen via het glymfestelsel. Tijdens de diepe slaap worden afvalstoffen zoals beta-amyloïde en tau-eiwitten verwijderd. Deze stoffen hopen zich op als we lange tijd slecht slapen, wat het risico op neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer kan verhogen. Slecht slapen heeft ook invloed op de hersenstructuren zelf: Studies tonen aan dat chronisch slaaptekort geassocieerd wordt met veranderingen in gebieden zoals de hippocampus (voor geheugen) en de prefrontale cortex (voor besluitvorming en impulscontrole).
Lichte ontsteking
De slaapkwaliteit van de deelnemers aan het onderzoek werd beoordeeld op basis van vijf zelfgerapporteerde factoren: chronotype (ochtend- of avondmens), slaapduur, slapeloosheid, snurken en slaperigheid overdag. Vervolgens werden ze ingedeeld in drie groepen: gezonde (≥4 punten), matige (2-3 punten) of slechte (≤1 punt) slaap. “Het verschil tussen de leeftijd van de hersenen en de chronologische leeftijd nam met ongeveer zes maanden toe voor elke afname van 1 punt in de gezonde slaapscore,” legt Abigail Dove uit, een onderzoeker aan de afdeling Neurobiologie, Verplegingswetenschap en Samenleving van het Karolinska Instituut, die het onderzoek leidde. “Mensen met een slechte slaap hadden hersenen die gemiddeld een jaar ouder waren dan hun werkelijke leeftijd.”
Om te begrijpen hoe slecht slapen de hersenen kan beïnvloeden, keken de onderzoekers ook naar het niveau van milde ontstekingen in het lichaam. Ze ontdekten dat ontstekingen iets meer dan tien procent van het verband tussen slecht slapen en oudere hersenen konden verklaren. “Onze resultaten leveren bewijs dat slecht slapen kan bijdragen aan een versnelde veroudering van de hersenen en wijzen op ontstekingen als een van de onderliggende mechanismen,” zegt Abigail Dove. “Aangezien slaap aanpasbaar is, is het misschien mogelijk om versnelde hersenveroudering en misschien zelfs cognitieve achteruitgang te voorkomen door gezonder te slapen.”
Andere mogelijke mechanismen die het verband kunnen verklaren zijn negatieve effecten op het afvalverwerkingssysteem van de hersenen, dat voornamelijk actief is tijdens de slaap, of dat slechte slaap de cardiovasculaire gezondheid beïnvloedt, wat op zijn beurt een negatieve invloed kan hebben op de hersenen. De UK Biobank deelnemers zijn gezonder dan de algemene Britse bevolking, wat de generaliseerbaarheid van de resultaten kan beperken. Een andere beperking van het onderzoek is dat de resultaten gebaseerd zijn op zelfgerapporteerde slaapgegevens. De studie werd uitgevoerd in samenwerking met onderzoekers van de Swedish School of Sport and Health Sciences, Tianjin Medical University en Sichuan University in China.
Risicofactoren voor vroegtijdige veroudering van de hersenen
Door de leeftijd van de hersenen van mensen te schatten op basis van MRI-scans met behulp van machine learning, heeft een team onder leiding van onderzoekers van de UCL verschillende risicofactoren geïdentificeerd voor vroegtijdige veroudering van de hersenen. Ze ontdekten dat een slechtere cardiovasculaire gezondheid op 36-jarige leeftijd een hogere hersenleeftijd op latere leeftijd voorspelde, terwijl mannen ook de neiging hadden om oudere hersenen te hebben dan vrouwen van dezelfde leeftijd, melden ze in The Lancet Healthy Longevity.
Een oudere hersenleeftijd werd geassocieerd met iets slechtere scores op cognitieve tests en voorspelde ook een verhoogde krimp van de hersenen (atrofie) in de volgende twee jaar, wat suggereert dat het een belangrijke klinische marker zou kunnen zijn voor mensen die risico lopen op cognitieve achteruitgang of andere hersenziekten. Hoofdauteur professor Jonathan Schott (UCL Dementia Research Centre, UCL Queen Square Institute of Neurology) zei: “We ontdekten dat ondanks de zeer vergelijkbare werkelijke leeftijden van alle mensen in dit onderzoek, er zeer grote verschillen waren in hoe oud het computermodel hun hersenen schatte te zijn. We hopen dat deze techniek op een dag een nuttig hulpmiddel kan zijn voor het identificeren van mensen die risico lopen op versnelde veroudering, zodat hen vroegtijdig gerichte preventiestrategieën kunnen worden aangeboden om de gezondheid van hun hersenen te verbeteren.”De onderzoekers pasten een beproefd, op MRI gebaseerd machine-learningmodel toe om de leeftijd van de hersenen te schatten van deelnemers aan de door Alzheimer’s Research UK gefinancierde Insight-46-studie, onder leiding van professor Schott. Deelnemers aan de Insight-46 studie waren afkomstig uit het Britse geboortecohort van 1946 van de National Survey of Health and Development (NSHD) van de Medical Research Council. Omdat de deelnemers hun hele leven aan het onderzoek hadden deelgenomen, konden de onderzoekers hun huidige hersenleeftijd vergelijken met verschillende factoren uit hun hele levensloop. De deelnemers waren allemaal tussen 69 en 72 jaar oud, maar hun geschatte hersenleeftijd varieerde van 46 tot 93 jaar.
De onderzoekers konden ongeveer een derde van de variatie in hersenleeftijd verklaren door verschillende factoren over de hele levensloop te onderzoeken. Mensen met een slechtere cardiovasculaire gezondheid op 36- of 69-jarige leeftijd hadden een slechtere gezondheid van de hersenen, net als mensen met een verhoogde cerebrovasculaire aandoening op MRI (met betrekking tot de bloedstroom en bloedvaten in de hersenen). Dit komt overeen met een eerder onderzoek onder leiding van professor Schott, waarin werd gevonden dat een hoge bloeddruk op 36-jarige leeftijd een slechtere gezondheid van de hersenen op latere leeftijd voorspelde. Het onderzoek vond geen verband tussen cognitieve functie in de kindertijd, opleidingsniveau of sociaaleconomische status en vroegtijdige veroudering van de hersenen.
De onderzoekers ontdekten ook dat een oudere hersenleeftijd geassocieerd was met hogere niveaus van neurofilament light (NfL) proteïne in het bloed. Verhoogde niveaus van NfL worden verondersteld het gevolg te zijn van zenuwbeschadiging en worden steeds meer erkend als een nuttige marker van neurodegeneratie. Dr. Sara Imarisio, hoofd onderzoek bij Alzheimer’s Research UK, zei: “De Insight 46-studie helpt om meer te leren over de complexe relaties tussen de verschillende factoren die de gezondheid van de hersenen van mensen gedurende hun leven beïnvloeden. Met behulp van machine learning hebben de onderzoekers in deze studie verder bewijs gevonden dat een slechtere gezondheid van het hart in het midden van het leven geassocieerd is met een grotere krimp van de hersenen op latere leeftijd.”
Andere negatieve factoren
Voortijdige veroudering van de hersenen kan ook worden bevorderd door andere risicofactoren, die elkaar meestal versterken, bijvoorbeeld voeding speelt een doorslaggevende rol: een hoge suiker- en vetconsumptie, een gebrek aan omega-3 vetzuren, vitaminen of antioxidanten kunnen ontstekingen in de hersenen bevorderen en de neuroplasticiteit verminderen. Een gebrek aan lichaamsbeweging is ook schadelijk, omdat lichamelijke activiteit de bloedtoevoer naar de hersenen verbetert, de groei van nieuwe zenuwcellen stimuleert en de cognitieve functies versterkt.
Chronische stress en langdurige mentale spanning leiden tot een overproductie van cortisol, dat bijzonder gevoelige hersengebieden zoals de hippocampus en de prefrontale cortex kan beschadigen, waardoor het geheugen, het leervermogen en de emotionele regulatie worden aangetast. Daarnaast verhogen roken, overmatig alcoholgebruik en andere drugs de neuronale toxiciteit en bevorderen ze ontstekingen, waardoor het risico op cognitieve achteruitgang en neurodegeneratieve ziekten toeneemt, terwijl sociale factoren en mentale onderuitputting ook een rol spelen: mensen die weinig sociale contacten hebben of mentaal nauwelijks worden uitgedaagd, bieden de hersenen minder stimulatie, waardoor de cognitieve prestaties kunnen afnemen. Tot slot dragen omgevingsfactoren zoals luchtvervuiling of chronische blootstelling aan zware metalen en giftige chemicaliën bij aan ontstekingen en schade aan de hersenen.
Das könnte Sie auch interessieren...
-
De oorzaken van obesitas zijn complex en worden door veel factoren beïnvloed. Hoewel onderzoek verbanden…
-
Slapeloosheid en riskant drinken zijn zo nauw met elkaar verweven dat naar schatting minstens een…
-
Bijna elk organisme op aarde volgt een natuurlijk circadiaan ritme dat wordt gecodeerd door de…
