Gebrek aan slaap is in verband gebracht met alles van onregelmatige stemmingswisselingen tot gewichtstoename tot een verzwakking van het immuunsysteem. In 2007 verklaarde de Wereldgezondheidsorganisatie zelfs ploegendienst een "waarschijnlijke kankerverwekkende stof", omdat het fundamenteel interfereert met iemands circadiane ritmes en rustpatronen.
gerelateerde inhoud
- Neurotisch zijn maakt het moeilijker om dingen te onthouden
- Een flexibel circuit is in levende hersenen geïnjecteerd
Matthew Walker, hoogleraar neurowetenschappen en psychologie en directeur van het Sleep and Neuroimaging Lab aan de University of California, Berkeley, sprak over slaap en hoe het van vitaal belang is voor de lichamelijke en geestelijke gezondheid van een persoon op het "Future is Here" -festival van Smithsonian in het verleden weekend. Tijdens zijn toespraak beschreef hij een gewaagd idee om het vermogen van ouderen om herinneringen te creëren en te behouden te verbeteren door hun hersenen te stimuleren met een lage stroom terwijl ze slapen.
Diepe slaap, een periode die bekend staat als essentieel voor geheugenvorming, wordt zeldzamer naarmate mensen ouder worden en steeds meer afnemen nadat individuen hun midden dertig zijn geworden. Door twee elektroden op de hoofdhuid van een persoon te bevestigen, kan Walker een stroom in het prefrontale gebied richten en de langzame golven van diepe slaap simuleren terwijl de drager sluimert.
De techniek wordt transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) genoemd en hoewel de apparatuur daarvoor in de handel verkrijgbaar is, is deze niet door de FDA goedgekeurd voor gebruik onder medische omstandigheden. De apparaten in hun huidige vorm zijn niet intelligent genoeg om te weten wanneer een drager in diepe, niet-snelle oogbeweging (NREM) slaapt, en dus kunnen ze niet zelfstandig in dat slaapstadium beginnen te stimuleren en synchroniseren met de golven van de hersenen. "Op dit moment moeten wij wetenschappers dit in een slaaplaboratorium doen", zegt Walker. "We moeten iemands slaap meten en vervolgens de stimulator op het gewenste stimulerende ritme inschakelen om een gunstig effect te hebben." Dat gezegd hebbende, gelooft hij dat in vijf tot acht jaar deze problemen zullen worden opgelost, en deze apparaten kunnen mensen met Alzheimer, dementie, slapeloosheid, depressie en angst helpen.
Matthew Walker hield het publiek op het festival "Future is Here" klaarwakker met een fascinerend gesprek over slaap. (Richard Greenhouse Photography) Onderzoeker Walker heeft onderzoek gedaan naar de centrale rol van slaap bij het helpen van de hersenen om herinneringen te creëren en te bewaren en emotioneel evenwichtig gedrag te behouden. Als het gaat om het vestigen van sterke herinneringen, is slaap een noodzakelijke factor voor zowel hun vorming als behoud.
"Slaap na het leren is essentieel om op de knop 'opslaan' te drukken", zegt Walker. "Het is ook van vitaal belang voordat je leert."
In een onderzoek dat hij uitvoerde, keek Walker naar twee groepen studenten: een controlegroep met een standaard volledige nachtrust en een experimentele groep die werd gevraagd om de hele nacht wakker te blijven. Na hun respectievelijke nachten moesten de studenten een reeks woorden leren met positieve, negatieve en neutrale associaties. Na twee dagen van herstelslaap, werd hen gevraagd een herkenningstest te doen. Walker ontdekte dat degenen die niet hadden geslapen 40 procent minder hadden behouden dan hun goed uitgeruste tegenhangers.
Walker volgde de hippocampus van deelnemers aan de studie, het deel van de hersenen waar herinneringen worden bedacht, met een elektro-encefalogram (EEG) dat elektrische activiteit volgde, terwijl hen deze nieuwe informatie werd geleerd. Hij ontdekte dat de personen met weinig slaap minimale tekenen van hersenactiviteit vertoonden, terwijl hun wakkere vrienden volop leergerelateerde activiteiten hadden.
"Het is alsof slaapgebrek de inbox van de hersenen heeft afgesloten, " zegt hij. "Ze konden geen nieuwe, inkomende herinneringen accepteren."
Als het ging om emotionele reacties, zag Walker dat de slapeloze deelnemers steeds volatieler werden, oscillerend tussen spontane duizeligheid en expletieve woede. Bij het meten van hun reacties ontdekte hij dat de vermoeide studenten een "verhoogde, verhoogde mate van reactiviteit vertoonden met ruim 60 procent".
"Zonder slaap zijn jullie allemaal emotioneel gaspedaal en geen rem, " zegt hij, een gedragspatroon dat ook geassocieerd wordt met veel psychiatrische stoornissen, waaronder depressie, angst en posttraumatische stressstoornis.
Dus waarom, vroeg Walker zich af, waren de studenten die sliepen beter uitgerust om herinneringen te creëren? Wat hebben ze precies gewonnen door te slapen? Met behulp van elektroden mat hij de hersenactiviteit van de studenten terwijl ze sliepen, en was hij getuige van "krachtige uitbarstingen van hersenactiviteit" die optreden tijdens een bepaalde fase van diepe slaap die bekend staat als de slow-wave fase.
"Deze spectaculaire uitbarstingen van elektrische activiteit fungeren als een mechanisme voor bestandsoverdracht", zegt Walker, "verfrissend en verbeterend leren en geheugen."
In een andere studie ontdekten Walker, zijn Berkeley-collega Bryce A. Mander en onderzoekers van het California Pacific Medical Center in San Francisco, de University of California, San Diego en het Lawrence Berkeley National Laboratory een verband tussen slaap, veroudering en geheugenverlies. Het is al lang waargenomen dat naarmate mensen ouder worden, hun herinneringen minder scherp worden. Naarmate mensen ouder worden, neemt ook hun slaapkwaliteit af. Mander en Walker ontdekten dat fysieke veranderingen die in de hersenen plaatsvinden naarmate mensen ouder worden, daadwerkelijk de kwaliteit van hun slaap verstoren, en deze veranderingen in hun slaap belemmeren vervolgens hun langetermijngeheugen.
Matt Walker spreekt op het Future Is Here Festival 2015 van het Smithsonian magazineWalker vraagt zich af of het mogelijk zou zijn om de "krachtige uitbarstingen van hersenactiviteit" van diepe slaap te repliceren of te versterken om mensen, zoals mensen met Alzheimer, te helpen hun geheugenvorming en -retentie te verbeteren. Met behulp van elektroden die aan het hoofd waren bevestigd, konden wetenschappers een lage stroom in de prefrontale gebieden van de patiënt brengen en de langzame golven van diepe slaap simuleren, terwijl de dragers al rustten.
"Onze hoop voor de toekomst is dat we, door deze betaalbare technologie toe te passen op oudere volwassenen en mensen met dementie, een bepaalde kwaliteit van slapende hersengolfactiviteit kunnen versterken en herstellen, en daarmee leren en geheugen redden", zegt Walker. "Slaap is een behandelbaar doelwit."
