Brains "Sleep Switch" gefunden

Wissenschaftler haben ein Proteinmolekül in den Gehirnen von Fruchtfliegen identifiziert, von denen sie glauben, dass es der "Schalter" ist, der den inneren Antrieb der Fliegen zum Schlafen steuert – und dass ein ähnlicher Mechanismus wahrscheinlich auch für den menschlichen Schlaf existiert.

Forscher des britischen Oxford Centre for Neural Circuits and Behavior untersuchten eine kleine Gruppe von Neuronen in Fruchtfliegen, die helfen, Schlaf zu induzieren. Diese Neuronen werden aktiv, wenn Fliegen schlafarm sind, und ihre erhöhte Aktivität stimuliert eine anästhetische Reaktion im Gehirn, die die Fliegen in den Schlaf schickt. Eine ähnliche Gruppe von Neuronen mit einem ähnlichen Aktivitätsmuster existiert im menschlichen Gehirn. Diese menschlichen Neuronen feuern, wenn unsere Körper schlafen müssen, und lösen eine sedierende Reaktion aus, die uns zum Schlafen bringt.

Um den molekularen Schlafschalter in den Gehirnen von Fruchtfliegen zu lokalisieren, manipulierten Forscher Gene, die mit diesen schlafinduzierenden Neuronen assoziiert sind. Sie fanden heraus, dass, wenn Gene, die mit einem bestimmten Gehirnmolekül verbunden waren, unterdrückt wurden, diese schlafauslösenden Neuronen nicht feuern. Stattdessen blieben die Neuronen ruhig und Fliegen konnten nicht schlafen, obwohl sie signifikant unter Schlafstörungen litten.

Diese Entdeckung liefert einige wichtige Informationen, die zu unserem Verständnis der Schlafregulation des Körpers beitragen. Der Schlaf wird von zwei verschiedenen Systemen gesteuert, die gleichzeitig funktionieren, einer, der seine Signale von unserer äußeren Umgebung erhält, und der andere, der auf die inneren Schlafbedürfnisse des Körpers reagiert. Die zirkadiane Uhr des Körpers arbeitet in Übereinstimmung mit der 24-Stunden-Sonne Tag und Nacht. Wenn sich Nacht und Dunkelheit nähern, verschieben sich zirkadiane Rhythmen und lösen physiologische Veränderungen aus – einschließlich der Freisetzung des Schlafhormons Melatonin -, die den Körper auf die Erholung vorbereiten und die Neigung zum Schlaf erhöhen. Beginnend in den frühen Morgenstunden und während eines Großteils der Tagesstunden fördern circadiane Rhythmen die Wachsamkeit, verringern den Drang nach Schlaf, um eine anhaltende Periode von Wachheit und Aktivität während des Tages zu fördern.

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Unser Streben nach Schlaf wird auch durch das körpereigene Bedürfnis nach Ruhe reguliert. Dieses intern getriebene Schlafsystem ist als Schlafhomöostase bekannt. Dieses System funktioniert ähnlich wie ein Thermostat, der Wärme reguliert, indem er erkennt, wenn die Temperaturen zu niedrig oder zu hoch werden. Die homöostatischen Schlafmechanismen des Körpers überwachen kontinuierlich, wie viel Schlaf der Körper erhält. Wenn wir für eine gewisse Zeit ohne Schlaf gehen, erhöht dieses System den Schlafdrang. Je länger wir ohne Schlaf bleiben, desto dringender wird unser Schlafbedürfnis. Die Schlafhomöostase wird sowohl von der Quantität als auch von der Qualität des Schlafes beeinflusst. Müde zu sein und nach einer verkürzten oder unruhigen Nacht des Schlafes zu nicken oder sich nach einem ungewöhnlich langen Tag unkontrollierbar schläfrig zu fühlen – das sind Anzeichen für einen homöostatischen Schlaftrieb, der Gehirn und Körper dazu bringt, sich auszuruhen, um ein zu signifikantes zu vermeiden Schlafdefizit.

Die zirkadianen und homöostatischen Schlafsysteme arbeiten zusammen, um unser Schlaf- und Wachleben zu regulieren. Wenn diese beiden Schlafsysteme normal und synchron miteinander funktionieren, finden wir uns mit der Energie und Wachsamkeit, die wir während des Tages brauchen, und der Bereitschaft, vor dem Schlafengehen zu schlafen, bereit. Zu oft jedoch arbeiten unsere beiden Schlafantriebe nicht so, wie sie sollten, und sie können sich gegenseitig widersprechen. Circadiane Rhythmen sind hochsensibel und können leicht gestört werden, was zu einem schwierigen und gestörten Schlaf und einer Stimulation des inneren Antriebs zu "falschen" Zeiten führt. Die nächtliche Exposition gegenüber künstlichem Licht ist eine signifikante und häufige Gefahr für eine gesunde Schlaffunktion. In der heutigen, endlos beleuchteten und digitalen Welt können die Geräte, auf die wir im Wachleben so stark angewiesen sind – Smartphones, Tablets, Computer – dem Schlaf und der zirkadianen Funktion schaden, vor allem wegen des besonders anregenden Lichts, das sie ausstrahlen. Menschen, die Schichtarbeit verrichten – unregelmäßige, rotierende und nächtliche Schichten, die vom normalen Tagesarbeitszeitplan abweichen – sind besonders gefährdet für Störungen der zirkadianen Rhythmen und die Gesundheitsprobleme, die mit circadianer Dysfunktion verbunden sind. Auch Menschen, die häufig reisen und mit Jetlag kämpfen.

Veränderungen der zirkadianen Funktion können das homöostatische Schlafsystem des Körpers stören, wodurch regelmäßige und erholsame Schlafmuster schwieriger zu erreichen sind und die Wachsamkeit und Leistungsfähigkeit des Tages gehemmt werden. Der interne homöostatische Schlafantrieb ist ein kraftvoller. Schlafentzug – ob durch Störungen der zirkadianen Funktion oder anderer Faktoren – löst im Körper eine starke korrigierende Reaktion aus, da er versucht, das Gleichgewicht seines Schlaf-Wach-Gleichgewichts wiederherzustellen. Übermäßige Schläfrigkeit am Tag, Schlafen während des Tages, verminderter Fokus, Wachheit und kognitive Funktion sind häufige Symptome von fehlgeleiteten und unzureichenden Schlaf – Zeichen, dass die Schlafhomöostase des Körpers aus dem Gleichgewicht ist.

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Es mag überraschend klingen, dass wir gerade den Mechanismus entdecken, der den internen homöostatischen Antrieb des Körpers in den Schlaf steuert. Tatsächlich gibt es eine Menge über die grundlegenden Funktionen und Mechanismen des Schlafes, die wir noch nicht verstehen. Diese Entdeckung des homöostatischen "Schlafschalters" des Gehirns ist ein bedeutender Schritt in Richtung eines gründlicheren Verständnisses dafür, wie der Schlaf des menschlichen Körpers wirklich funktioniert. Die Vertiefung dieses Verständnisses könnte bestehende Schlaftherapien verbessern und wichtige neue Wege für die Behandlung von Schlafstörungen eröffnen. Die Forscher beabsichtigen, das Verhalten dieser schlaffördernden Neuronen und den molekularen Schalter, der sie steuert, weiter zu erforschen, zu untersuchen, wie sich die Neuronen während der wachen Stunden verhalten und was die Aktivierung des Schalters selbst veranlasst. Ihre Entdeckungen könnten uns näher an die Entdeckung eines wesentlichen und beharrlichen Geheimnisses heranführen: den eigentlichen Zweck des Schlafes.

Schöne Träume,

Michael J. Breus, PhD

Der Schlafdoktor ™

www.thesleepdoctor.com

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