Även om vi vet vilka hjärnregioner som aktiveras under REM-sömn är det fortfarande lite känt om syftet med denna aktivitet. Forskare vid universitetet i Bern och Insel Hospital har upptäckt att aktiveringen av nervceller i hypotalamus under REM-sömn reglerar ätbeteendet: när denna aktivitet undertrycks hos möss minskar aptiten.
Hur REM-sömn påverkar matintaget
När vi sover växlar vi mellan olika sömnstadier, som alla bidrar på olika sätt till att vi känner oss utvilade. Under REM-sömn (rapid eye movement), ett speciellt sömnstadium som också kallas paradoxal sömn då de flesta drömmar inträffar, uppvisar vissa hjärnkretsar mycket hög elektrisk aktivitet, även om funktionen hos denna sömnrelaterade aktivitet fortfarande är oklar. REM-sömn är en unik sömnfas hos däggdjur som är nära förknippad med drömmar och kännetecknas av slumpmässiga ögonrörelser och nästan fullständig förlamning av kroppen.
De hjärnregioner som uppvisar stark aktivering under REM-sömn är t.ex. områden som reglerar minnesfunktioner eller känslor. Den laterala hypotalamus, en liten, evolutionärt välbevarad hjärnstruktur hos alla däggdjur, uppvisar också hög aktivitet under REM-sömn. Hos vakna djur koordinerar neuroner från denna hjärnregion aptit och matkonsumtion och är involverade i regleringen av motiverat beteende och beroende.
I en studie undersökte forskare under ledning av Prof. Dr. Antoine Adamantidis vid universitetet i Bern funktionen hos hypotalamiska neuroner hos möss under REM-sömn. De ville bättre förstå hur neuronal aktivering under REM-sömn påverkar vårt dagliga beteende. De upptäckte att om man undertrycker aktiviteten hos dessa neuroner minskar mängden mat som mössen konsumerar. Enligt forskarna tyder detta på att REM-sömn är nödvändig för att stabilisera matintaget. Resultaten av denna studie publicerades i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Långvarig effekt på neuronal aktivitet och utfodringsbeteende
Forskarna upptäckte att vissa aktivitetsmönster i neuroner i laterala hypotalamus, som normalt signalerar födointag hos vakna möss, även förekommer när djuren befinner sig i REM-sömn. För att undersöka betydelsen av dessa aktivitetsmönster under REM-sömnen använde forskargruppen en teknik som kallas optogenetik, där de använde ljuspulser för att exakt stänga av aktiviteten i hypotalamusneuronerna under REM-sömnen. Som ett resultat fann forskarna att aktivitetsmönstren för födointag förändrades och att djuren åt mindre mat.
De blev förvånade över styrkan och uthålligheten i vår intervention på neuronal aktivitet i laterala hypotalamus och mössens beteende. Förändringen i aktivitetsmönster var fortfarande mätbar efter fyra dagars regelbunden sömn. Dessa resultat tyder på att den elektriska aktiviteten i hypotalamuskretsarna under REM-sömnen är mycket plastisk och viktig för att upprätthålla ett stabilt ätbeteende hos däggdjur.
Resultaten visar tydligt att det inte bara är mängden sömn som är nödvändig för vårt välbefinnande, utan att sömnkvaliteten spelar en viktig roll, särskilt för att upprätthålla ett lämpligt ätbeteende. Detta är särskilt viktigt i vårt samhälle, där inte bara mängden sömn minskar, utan även sömnkvaliteten påverkas dramatiskt av skiftarbete, nattlig skärmanvändning eller social jetlag hos ungdomar. Den upptäckta kopplingen mellan nervcellernas aktivitet under REM-sömn och ätbeteende kan bidra till utvecklingen av nya terapeutiska metoder för att behandla ätstörningar. Det kan också vara relevant för motivation och beroende.
Hur förlust av REM-sömn främjar suget efter sötsaker
Det är inte helt klarlagt hur sömnbrist påverkar de delar av hjärnan som styr suget efter ohälsosam mat. I en artikel publicerad i tidskriften eLifekonstateras att förlust av REM-sömn leder till ökad konsumtion av ohälsosamma livsmedel, särskilt sackaros och fett. Forskare vid International Institute for Integrative Sleep Medicine (IIIS) vid University of Tsukuba använde en metod för att framkalla REM-sömnförlust hos möss, samt en kemisk-genetisk teknik för att blockera prefrontala cortexneuroner och de beteenden de förmedlar. Som ett resultat fann IIIS-forskarna att hämmandet av dessa nervceller upphävde effekten av REM-sömnförlust på sackarosförbrukningen, samtidigt som det inte hade någon effekt på fettförbrukningen.
Prefrontala cortex spelar en roll i utvärderingen av matens smaklighet baserat på smak, lukt och konsistens. Dessutom tenderar överviktiga individer att ha ökad prefrontal cortexaktivitet när de konsumerar livsmedel med högt kaloriinnehåll. Resultaten tyder på att mediala prefrontala cortex kan spela en direkt roll i att kontrollera vårt sug efter viktökande livsmedel med hög sackaroshalt när vi inte har fått tillräckligt med sömn.
