Så længe vi er vågne, er der specifikke områder i hjernen (hypothalamus) såvel som hjernestammen (Arousal Centers på dansk kaldet ARAS-fletværket), der stimulerer den cerebrale cortex, så vi holder os vågne. Så længe vi er ved bevidsthed, er komplekse hjernefunktioner tilladte, som eksempelvis det at huske og at tale.

Er du træt og uoplagt og har svært ved at falde i søvn og sove igennem? Eller vågner du op og er frisk som en havørn hver morgen efter syv timers dyb søvn?

Din evne til at sove sladrer om din hjernes sundhedstilstand, for søvnen styres af nogle uhyre komplekse kemiske processer mellem et hav af vitale hjerneområder. Opstår der kludder i processerne pga. af en sygdom i hjernen, går det straks ud over søvnen - derfor kan man bruge søvnen som et vindue til, hvordan menneskets hjerne fungerer, og hvad der sker, når den bliver syg.

Og det er lige netop, hvad forskerne har tænkt sig at gøre på Center for Sund Aldring, Det Sundhedsvidenskabelige Falkultet, Københavns Universitet. I december 2008 fik centret 14 millioner kroner i offentlig støtte til at starte et omfattende forskningsprojekt, der blandt andet skal finde faktorer af betydning for at sikre en sund aldring. En vigtig faktor er her at vurdere søvnen for at kaste lys over menneskets hjerne og betydning for aldringsprocesserne.

»Det er bl.a. blevet klart, at visse søvnforstyrrelser er tidlige symptomer på alvorlige sygdomme som parkinsons og demens. Søvnforskning har derfor stor betydning for vores forståelse af, hvordan sygdommene opstår og udvikler sig samt for at kunne behandle dem,« siger overlæge, dr. med. Poul Jennum, der leder Dansk Center for Søvnmedicin på Glostrup Sygehus, som deltager i projektet.

Neuroner, der producerer neurotransmitteren hypocretin, også kaldet orexin, stimulerer ARAS-fletværket (arousal centers), såvel som den cerebrale cortex. På den måde er disse neuroner med til at holde centrene aktive, hvilket stabiliserer vores vågentilstand.

Man har længe været klar over, at der især var tre områder i hjernen og hjernestammen, der havde særlig betydning for søvn. Hypotalamus og Talamus i selve hjernen samt Pons i hjernestammen. Men hidtil har man været i tvivl om, hvordan interaktionen mellem de tre hjerneområder foregår.

Fletværk er hjernens relæ

I jagten på en forklaring har man igennem de seneste år kigget dybere i hjernevindingerne og fundet yderligere to områder, der er helt afgørende for vores søvn, nemlig den lille VLPO-kerne samt 'fletværket' ARAS.

»ARAS-området er ikke noget afgrænset, aflukket hjernecenter, men snarere et fletværk af områder, der sørger for at aktivere hjernen, når vi skal vågne. Det er kort sagt hjernens relæ,« siger Poul Jennum.

Mens vi sover, er der nedsat aktivitet i dette system. Med andre ord er systemet involveret i samspillet mellem det at sove og det at være vågen og dermed også vores bevidsthed. Systemet er vitalt for hjernens funktion, for delvise eller komplette skader på området har vist sig at medføre bevidsthedsændringer.

Neuroner i hjerneområdet kaldet VLPO-kernen ( ventrolateral preoptic area) hjælper os med at falde i søvn ved at hæmme aktiviteten i de områder af hjernen, som opretholder vågenhed. VLPO-kernen frigiver neurotransmittere,, der reducerer aktiviteten i ARAS (arousal regions), hvilket slukker for hjernens relæ, så vi glider ind i en søvntilstand.

Omvendt har man ved dyreforsøg vist, at skader på den lille VLPO-kerne giver nedsat søvn eller måske konstant vågenhed.

Betydningen af VLPO-området blev opdaget i begyndelsen af 1900-tallet, hvor der udbrød en alvorlig hjernesygdom, der netop ramte VLPO-kernen eller nervebaner herfra.

Flere dyreforsøg viste siden hen, at man fik dyrene til at falde i søvn ved at stimulere VLPO, og man fik dem til at vågne op igen ved at stimulere ARAS. Der var kort sagt et tæt samspil mellem VLPO-kernen og ARAS, og hvis VLPO var aktiv, så hæmmede det ARAS og omvendt. De to hjerneområder skiftedes tilsyneladende til at have magten.

»Man kan kalde hjernens skiften mellem søvn og vågenhed for en flip-flop-funktion eller en switch. Det billede har medført en meget unik beskrivelse af det her system,« fortæller Poul Jennum.

Signalstof styrer kontakten

Visse søvnforstyrrelser er tidlige symptomer på alvorlige sygdomme som parkinsons og demens

- Poul Jennum

En af forskernes hypoteser er, at tænd-sluk-kontakten bliver styret af signalstoffet hypekretin, for meget tyder på, at dette signalstof fremmer vågenhed og hæmmer søvnen.

Stoffet blev opdaget i 1998 og blev særligt interessant, fordi det viste sig at have to hovedfunktioner, nemlig både at styre søvnen og appetitten. Patienter, der lider af narkolepsi mangler dette stof, hvilket kommer til udtryk ved, at de falder i søvn hele tiden, uanset om de går eller står.

»Der er mange forskellige sygdomme, der kan gøre den her flip-flop-mekanisme ustabil, og vi vil gerne undersøge, at dette er forbundet med en mangel på stoffet hypokretin,« siger Poul Jennum. Dette gælder blandet andet narkolepsi, men formentlig også visse andre sværere neurologiske sygdomme.

Det er et af de mange spørgsmål, som er målet med forskningen de kommende år.

»Når først vi er klogere på, hvordan hjernen styrer søvnen, vil vi omvendt kunne spore os ind på de tidligste symptomer på de forskellige sygdomme. Det vil give os en betydeligt bedre måde at stille diagnoser på og samtidigt få en langt bedre forståelse af de mekanismer, der ligger bag sygdommene,« slutter han.