Søvn nedbryder giftstof i hjernen
Ny forskning viser, at vi sover for at nedbryde et giftstof i hjernen, der ophobes, mens vi er vågne. De nye resultater giver en ny forståelse af søvnforskernes mest brugte søvnmodel.

Når vi sover, nedbrydes giftstoffet adenosin i hjernen, viser ny forskning.(Foto: Dansk Center for Søvnmedicin)

Hver nat higer kroppen efter søvn, og nu er søvnforskere fra Tufts Universitetet i Boston, USA kommet nærmere en forklaring på, hvorfor.

Hemmeligheden er tilsyneladende det kendte signalstof adenosin, der hober sig op i hjernevindingerne, mens vi er vågne. Ved forsøg på mus har de amerikanske søvnforskere fundet ud af, at stoffet udsendes af hjælpeceller i hjernen kaldet astrocytter.

De nye resultater viser, at ophobningen af adenosin i hjernen kan forklare det, som forskerne kalder søvnpresset, nemlig at vi bliver mere og mere trætte i løbet af dagen. Årsagen er, at hjernen ophober adenosin efterhånden som dagen skrider frem, indtil koncentrationen når et vist niveau - herefter er søvnen uundgåelig.

Adenosin kan altså opfattes som en slags gift, for jo mere hjernen indeholder af stoffet, des søvnigere bliver den. Hvor grænsen går, svinger fra person til person, men de færreste af os kan holde sig vågne i mere end tre dage.

De nye resultater giver god mening for overlæge, klinisk forskningslektor, dr.med. Poul Jennum, der er centerleder på Søvnlaboratoriet på Glostrup Hospital, der selv er i gang med omfattende studier af adenosinens betydning for søvnen.

Fakta

VIDSTE DU

B-mennesker har en længere rytmicitet i deres døgnrytme end normalt, men de bliver nødt til at tilpasse sig den almindelige døgnrytme for at kunne passe arbejde eller skolegang. Det har affødt lange diskussioner om, hvorvidt A- og B-mennesker skulle møde på forskellige tidspunkter, bl.a. for at undgå trafikulykker pga. træthed - en diskussion, der ikke er landet endnu.

»Adenosin har stor betydning for vores søvn, og stoffet er årsagen til, at alle uden undtagelse har brug for at sove hver nat. Der findes ikke nogen, der aldrig sover, for det vil kræve, at personen kunne have vilkårligt høje værdier af adenosin i kroppen, hvilket ikke kan lade sig gøre,« siger overlæge Poul Jennum fra Dansk Center for Søvnmedicin på Glostrup Hospital.

Bekræfter robust søvnmodel

Den nye opdagelse hjælper forskerne med at forstå den måde, som kroppen regulerer søvnen på.

Det har længe været kendt, at søvnen reguleres af to faktorer - den ene er opbygningen af søvnpresset, som man længe har haft en mistanke om skyldtes adenosin, men hvor man hidtil har manglet det endelige bevis.

Den anden er kroppens døgnrytme, der først og fremmest er styret af kroppens produktion af hormonet melatonin.

Optegner man søvnpresset og melatonin-produktionen som funktion af døgnets 24 timer får man to kurver, der kaster lys over, hvorfor vi har brug for at sove.

Ifølge den mest brugte søvnmodel, styres søvnen overordnet af to processer, nemlig mængden af adenosin (proces S), samt vores døgnrytme (Proces C). Samspillet mellem disse to processer fører til at vi skiftevis sover (mørke områder) og er vågne (hvide områder). Lider man af søvnmangel, opbygger man et større søvnpres i form af mere adenosin, hvilket følger til en dybere søvn, når man så endelig sover.

Adenosinkurven fortæller, hvorfor det er vigtigt at sove tilstrækkeligt længe om natten: Efterhånden som adenosin hober sig op i hjernen i løbet af dagen, vokser søvnpresset, dvs. at vi bliver mere og mere trætte. På et tidspunkt er adenosin-koncentrationen så høj, at man falder i søvn. Og så længe man sover, reduceres adenosin-koncentrationen, så kurven ryger ned mod nul igen.

Får man ikke tilstrækkeligt med søvn, vil der stadig være en rest adenosin tilbage i hjernen. Når man vågner om morgenen begynder man altså ikke på en frisk, men har allerede en vis mængde adenosin i hjernevindingerne. Konsekvensen er, at man meget hurtigt bliver træt igen, fordi koncentrationen af adenosin tidligt på dagen sniger sig op over det kritiske niveau.

Lys nulstiller det indre ur

Den anden kurve, der følger melatonin-niveauet, fortæller, hvorfor det er vigtigt at sove på nogenlunde samme tidspunkt hver nat.

Vores døgnrytme styres af kroppens melatonin-produktion, der starter i det øjeblik, det bliver mørkt. Melatonin har den effekt på kroppen, at det gør os døsige og trækker os ind i søvnen. Det er så at sige hjernens egen sovemedicin, som pumper ud i hjernen så længe vi er i mørke.

I takt med at lyset vender tilbage om morgenen, eller vi tænder for en lampe, sendes en besked fra øjnene ad snørklede omveje og videre til hjerneområdet hypotalamus om at stoppe produktionen af melatonin. Det er et signal til os om, at vi igen skal se at vågne op.

Fakta

VIDSTE DU

En britisk mand ved navn Tony Wright i 2007 satte verdensrekord i at holde sig vågen i længst tid. 266 timer svarende til lidt mere end 11 dage blev det til. I øvrigt ved hjælp af store mængder gulerodsjuice, bananer, ananas og nødder.

Hjernens melatonin-produktion er altså så snedigt indrettet, at det hjælper os med at være vågne om dagen og sove om natten - det udgør kort sagt vores indre ur, der styrer vores døgnrytme.

De fleste af os er født med et indre ur, der følger en naturlig døgnrytme på 25 timer. Døgnrytmen er altså en lille smule for lang i forhold til døgnets faktiske længde, så derfor er det vigtigt, at det indre ur hver morgen bliver nulstillet med masser af lys på nogenlunde samme tidspunkt. Begynder vi at flytte rundt med søvnen, går det altså ud over det indre ur, og dermed går der koks i kroppens døgnrytme.

»Søvnmodellen med de to kurver er god og meget robust, for den gør det klart, at vi er underlagt hjernens natur. Og samtidigt hjælper den os med at forstå en lang række søvnforstyrrelser,« siger Poul Jennum, hvorefter han nævner flere eksempler.

Tager man eksempelvis en 'morfar' på sofaen, så kan man godt nok reducere søvnpresset lidt, fordi søvnen er med til at sænke koncentrationen af adenosin en lille smule. Men hvis søvnen for alvor skal batte noget, skal man sove mange timer i træk. Ellers får man ikke elimineret det giftstof, der gør hjernen træt.

Problemet er, at søvn midt på dagen forskyder kroppens indre ur, så man ikke kan sove når det bliver mørkt. Resultatet er, at man ryger ind i en ond spiral, hvor man sover dårligt om natten og har svært ved at vågne om morgenen.

Dyb søvn speeder processen op

Adenosin har stor betydning for søvn, og stoffet er årsagen til, at alle uden undtagelse har brug for at sove hver nat

Poul Jennum

Hvis søvnen reelt skal have en effekt, gælder det om at få bragt adenosinmængden helt ned til nulpunktet, og her er søvnens dybde helt afgørende for, hvor effektiv søvnen er.

Falder man i søvn betydeligt senere, end man plejer, vil hjernen have ophobet en større mængde adenosin end normalt. Jo senere man sover, des mere adenosin skal man nedbryde, og samtidigt har man ifølge det indre ur kortere tid til at indhente det forsømte, før kroppen igen vågner op til dåd.

I et forsøg på at kompensere for det, fyrer hjernen op under nedbrydningen af adenosin, og den eneste måde at gøre det på er ved at sove dybere. Så jo dybere personen sover, des hurtigere nedbrydes mængden af adenosin fortæller Poul Jennum.

Kroppen kan altså til en hvis grad kompensere for mindre søvn ved at sove dybere. Men der er grænser for, hvor dybt man kan sove og dermed også, hvor meget man kan forkorte sin søvn. Det forklarer, hvorfor et vist antal timers nattesøvn er så vigtigt.

Selv om de nye resultater understreger betydningen af adenosin, så kan det dog ikke forklare alle søvnfænomener og forstyrrelser. Forholdet er ifølge Poul Jennum mere sammensat, da meget tyder på, at der også er mange andre signalstoffer involveret. Det gælder eksempelvis hjernens produktion af hypokretin, der tilsyneladende tænder og slukker for hjernens indre relæ.

Men de nye resultater bekræfter den mistanke, som forskerne længe har haft, nemlig at adenosin har en afgørende betydning for vores evne til at sove. Det gør forskerne klogere på søvnforstyrrelser og sygdomme og kan i sidste ende føre til bedre søvnmedicin, slutter forskerne bag opdagelsen.