We kennen allemaal het gevoel. Het is je eerste nacht in een hotel na een lange dag op reis. Je glijdt onder bleekwitte lakens en stort neer op een wolk kussens. Maar toch, ondanks bijna uitgeput, gooi je en draai je, niet in staat om weg te knikken.
Deze neiging om slecht te slapen op de eerste nacht in een nieuwe omgeving, bekend als het "eerste nacht effect", is goed gedocumenteerd, maar de oorzaken zijn onduidelijk gebleven.
Dit fenomeen kan echter een vermomd evolutionair voordeel zijn, suggereert een nieuwe studie in Current Biology . De grogginess kan gebeuren omdat een kant van de hersenen slaapt om te fungeren als een "nachtwacht" die ons kan waarschuwen voor mogelijke gevaren, laat een team van Brown University zien.
“Wanneer een patiënt de eerste nacht in een laboratorium komt [voor een slaapstudie], duurt het langer om in slaap te vallen, worden ze vaak wakker in het midden van de slaapsessie en is de duur van diepe slaap korter dan normaal, ”Zegt hoofdauteur van de studie, Masako Tamaki. "Gewoonlijk gooien onderzoekers gewoon de gegevens weg omdat de kwaliteit zo laag is, maar we waren benieuwd wat er zich die eerste nacht in het slapende brein afspeelt."
Tijdens de slaap reist het brein van een persoon door een reeks fasen, die elk een verschillende elektrische handtekening hebben en worden geassocieerd met een andere slaapdiepte. Tamaki en haar team concentreerden zich op de diepste vorm van slaap, slow wave sleep genoemd, en dat is wanneer we het meest kwetsbaar zijn. Ze begonnen met het uitnodigen van een groep proefpersonen om twee opeenvolgende nachten in het laboratorium te slapen. Elke deelnemer was aangesloten op verschillende instrumenten die activiteitsniveaus in vier netwerken binnen elk halfrond van de hersenen meten.
Op de eerste nacht was de hoeveelheid langzame golfactiviteit in de linkerhersenhelft van de hersenen van de dwarsliggers aanzienlijk lager dan in de rechterhersenhelft. Maar de tweede nacht waren de twee hemisferen vergelijkbaar, zoals in eerdere hersenstudies is gezien. Deze verschillen in diepe slaap tussen de twee hemisferen waren het grootst in het standaardmodusnetwerk van de hersenen, verschillende regio's die worden geassocieerd met dagdromen en andere interne gedachten die tijdens het wakker worden optreden.
Op basis van deze bevindingen waren Tamaki en haar collega's nieuwsgierig of die lichtere slaap in de linkerhersenhelft van de patiënt hen in staat zou stellen hun omgeving beter te controleren op mogelijke gevaren, vergelijkbaar met wat is gedocumenteerd in dierstudies. De onderzoekers stelden een nieuwe groep slapende proefpersonen bloot aan onregelmatige, hoge tonen vermengd met regelmatige "piepjes" die elke seconde werden gepresenteerd tijdens langzame golfslaap. De geluidspatronen werden afzonderlijk gespeeld voor zowel het rechter- als het linkeroor, die elk signalen doorgeven aan de tegenovergestelde hemisfeer van de hersenen.
Tijdens de eerste nacht van slaapstoornissen vertoonde de linkerhersenhelft een grotere activiteit in reactie op de geluiden dan de rechterkant. Deze verschillen deden zich alleen voor als reactie op de onregelmatige geluiden, die werden ontworpen om iets ongewoons en mogelijk gevaarlijk te simuleren. Opnieuw verdween deze hemisferische onbalans op de tweede nacht.
Maar hebben deze neurale verschillen ervoor gezorgd dat mensen wakker werden en sneller reageerden? Om dit te testen, werd een derde groep blootgesteld aan normale en abnormale tonen tijdens het slapen. De deelnemers werd gevraagd op hun vinger te tikken toen ze een geluid hoorden. Op de eerste nacht, vreemde geluiden gepresenteerd aan het rechteroor, die worden verwerkt in de linker hersenhelft, resulteerde in meer ontwaken en snellere reactietijden dan die werden gespeeld aan het linkeroor. Een daaropvolgende analyse toonde aan dat deze reactietijden gecorreleerd waren met de hoeveelheid asymmetrie van de trage golfactiviteit in de hersenen. En zoals bij elk van de voorgaande experimenten, verdwenen de effecten de tweede avond.
"Op een bepaald niveau blijven de hersenen dingen analyseren, ook al ben je je niet bewust van de analyse", zegt Jerome Siegel, directeur van het Center for Sleep Research van de University of California, Los Angeles. "Als er iets ongewoons gebeurt - als een deur opengaat of je een sleutel in een slot hoort - kun je daar op letten, zelfs al dacht de intensiteit van de stimulus vrij laag."
Onderzoekers hebben gedocumenteerd zoals asymmetrie in hersenactiviteit tijdens de slaap bij vogels, pelsrobben, dolfijnen en beluga walvissen, merkt Siegel op. In dolfijnen blijft bijvoorbeeld ten minste één hersenhelft te allen tijde volledig wakker en waakzaam, waardoor de andere helft veilig in diepe slaap kan afdalen. "Het fenomeen is veel subtieler bij mensen, maar het is redelijk te verwachten dat het tot op zekere hoogte zou bestaan", zegt hij.
"Hoewel onze hersenen heel anders zijn dan zeezoogdieren en vogels, hebben we allemaal een techniek nodig om onszelf te beschermen tijdens een diepe slaap", voegt Tamaki toe. Het kan zijn dat "onze hersenen zo zijn ontwikkeld dat we slechts een klein deel van de hersenen nodig hebben om als nachtwacht te werken."
Tamaki en haar collega's suggereren dat de linkerhersenhelft mogelijk verantwoordelijk is voor de wachtdienst omdat de verbindingen tussen het standaardmodusnetwerk en andere hersengebieden aan de linkerkant relatief sterker zijn. Dit kan een snellere reactie op potentiële bedreigingen mogelijk maken.
Het is ook mogelijk dat de nachtwacht verantwoordelijkheden gedurende de nacht kunnen verschuiven. "We hebben alleen de eerste slaapcyclus geanalyseerd, maar er zijn vier of vijf slaapcycli in één nacht", zegt Tamaki. "Dus de waakzame hemisfeer kan in de loop van de tijd veranderen."
Tamaki en haar team hopen deze mogelijkheid in toekomstige studies te onderzoeken, evenals de invloed van het eerste nacht-effect op leren en geheugen. De bevindingen kunnen ook een beter inzicht geven in chronische slaapomstandigheden zoals slapeloosheid. Slapelozen slapen meestal beter op een nieuwe plek, merkt Tamaki op.
Er zijn manieren waarop we de blaf van onze neurale waakhond kunnen verzachten, zoals iets dragen dat ons comfortabel en thuis voelt, maar de beste preventieve strategie is misschien gewoon vooruit plannen, zegt Tamaki. "Als je een belangrijke gebeurtenis hebt, is het beter om de dag ervoor niet aan te komen, zodat je geen last hebt van het eerste nachteffect."
