Forsker: Der er langt flere søvnstadier, end vi kender til
Hjernen kan tage mange forskellige ruter ind i drømmeland, viser nyt, danskledet studie.

Det er i REM-søvnen, at vi drømmer, men vejen til drømmeland kan være kringlet, viser ny forskning. (Foto: Shutterstock.)

Har du sovet godt? 

For mange mennesker er det et stort problem, at de ikke kan falde i søvn om natten, mens andre bare lægger hovedet på puden og døser hen med det samme.

Uanset hvad, spiller søvn en stor rolle i vores liv, men forskerne ved stadig ikke meget om, hvad der sker i hjernen op til, vi falder i søvn og i løbet af de mange timer, vi bruger i drømmeland.

For at holde bare nogenlunde styr på, hvad der foregår, har man traditionelt inddelt søvnen i 4-5 stadier.

Men den inddeling stemmer slet ikke overens med vores forståelse af hjernens kompleksitet, fortæller Angus Stevner, der står bag et nyt søvnstudie:

»Vi viser, at hjernen gennemgår en meget dynamisk proces i løbet af søvnen. Søvnstadier er ikke bare kontakter, der tændes og slukkes. Forskellige hjerneområder skifter frem og tilbage mellem søvnstadier gradvist. Det er derfor ikke nødvendigvis tilstrækkeligt at sige, at hjernen befinder sig i ét ud af de fem traditionelle stadier på noget tidspunkt. Ofte er der tale om en blanding,« siger Angus Stevner til Videnskab.dk.

Han er post doc på Institut for Klinisk Medicin - Center for Music in the Brain ved Aarhus Universitet og hovedforfatter på det nye studie i Nature Communications. I studiet har forskerne lagt 57 mennesker i en hjerneskanner for at undersøge, hvad der sker i vores hjerner, når vi falder i søvn.

LÆS OGSÅ: 5 videnskabelige råd til god søvn

Forsker: Vi skal tage nye metoder i brug

De traditionelle søvnstadier er hovedsageligt baseret på elektriske signaler, som hjernen afgiver i løbet af en søvncyklus. Let søvn udsender for eksempel en anden frekvens end dyb søvn.

De elektriske signaler måles af elektroder, der bliver sat på forsøgspersonens hovedbund. Hvert 30. sekund noteres forsøgspersonens frekvens.

Metoden, der kaldes elektroencefalografi, eller EEG, blev første gang brugt af den tyske læge Hans Berger i 1929, og den har intet mindre end revolutioneret vores viden om søvn. 

Men ifølge Angus Stevner er hele hjernen i gang, mens vi sover, og derfor er metoden ikke i stand til at fange nuancerne i hjernens netværk.

»Typisk placeres mellem én og fem EEG-elektroder på skalpen (hovedbunden red.), og ud fra deres målinger hver især regner man sig frem til et generelt søvnstadie, men når vi kigger på hele hjernen i en hjerneskanner, kan vi se, at det ikke er så simpelt. Den centrale mangel ved at opsummere hjernens aktivitet på denne måde er, at man ikke opfanger, hvordan forskellige hjerneområder taler sammen,« siger han.

Modsat de traditionelle studier har Angus Stevner og hans kollegaer taget højde for hele hjernens aktivitet under søvn. For eksempel ved at kigge på interaktionen mellem forskellige områder under søvnen.

»Det er disse interaktioner, der muliggør, at hjernen kan fungere som et omskifteligt netværk, der kan frembringe de utallige og vidt forskellige mentale tilstande, vi gennemlever – eksempelvis vågen og søvn,« siger han.

LÆS OGSÅ: Afbrudt søvn er værre for humøret end for lidt søvn

De traditionelle søvnstadier

En klassisk søvncyklus bevæger sig gennem fem stadier.

  1. Vågen - Hjerne aktiviteten består af overvejende hurtig aktivitet, som er højere end 12 Herz (svingninger per sekund red.), der ændres til mellem 8-12 Hz, når vi lukker øjnene.
  2. Døs - Stadig vågen, men med langsommere aktivitet 4-7 Hz aktivitet.
  3. Let søvn - Der tilkommer lavfrekvente bølger og fænomenet søvnspindler opstår.
  4. Dyb søvn - Hjerneaktivitet præget af lavfrekvent aktivitet ved 1-2 Hz.
  5. REM-søvn - Hjerneaktiviteten ligner en blanding mellem vågen og døs med samtidg forekomst af hurtige øjebevægelser. Det er her, vi drømmer.

Bad personer sove i hjerneskanner

I det nye studie har Angus Stevner og hans kolleger kombineret EEG-målinger med en teknik kaldet fMRI. Det er en hjerneskanner, som viser, hvordan iltet blod bevæger sig rundt i hjernen.

»Det er altså ikke neuronernes aktivitet, man måler direkte, men blodgennemstrømningen er et mål for den neurologiske aktivitet. Det er ud fra antagelsen om, at flere aktive neuroner forbruger mere iltet blod,« siger Angus Stevner og fortsætter:

»Den store fordel ved fMRI er, at man får et meget præcist billede af, hvor i hjernen aktiviteten ændrer sig. Det er altså den rumlige opløsning, der ved fMRI er langt højere end eksempelvis EEG,« siger Angus Stevner. 

57 personer lå i skanneren med ørepropper i ørerne og lukkede øjne i halvanden time. Ud af dem faldt 18 personer i søvn. Alle sovende forsøgspersoner gennemgik samtlige traditionelle søvnstadier ud over drømmestadiet, der kaldes REM-søvnen.

Allerhelst ville forskerne gerne have haft, at forsøgspersonerne sov længere, men det er ikke nemt at få forsøgspersoner til at falde i søvn på kommando i dagtimerne i en larmende hjerneskanner. 

»Desværre kan man på den korte tid ikke være sikker på at nå igennem alle søvnstadier, og alle vil heller ikke nå at falde i søvn, men det er dyrt at lave den her slags studier, og relativt set er det en stor mængde data,« siger han.

LÆS OGSÅ: Danskerne får ikke søvn nok til at føle sig udhvilet

Forsøgspersonerne blev lagt i en fMRI-skanner, der følger blodgennemstrømningen i hjernen. (Foto: Shutterstock.)

Hjerneskanner følger hele hjernens aktivitet live

Trods besværlige omstændigheder har teknologien også sine fordele. Blandt andet kan man følge hele hjernens aktivitet på én gang sekund for sekund.

Og netop derfor kunne forskerne se, hvor dynamisk hjernens aktivitet er under søvnen.

»Aktiviteten i hjernens netværk skifter hurtigt og ofte. Derfor er de 30 sekunders intervaller, som man traditionelt har brugt, ikke sofistikerede nok,« siger Angus Stevner.

Det har man faktisk vidst længe, men tidligere fMRI-studier har alligevel brugt de traditionelle søvnstadier, forklarer Angus Stevner.

»Gennembruddet ved vores forskning er, at vi har anvendt data-drevne analyser af de funktionelle hjerneskanninger og ladet meget præcise fMRI-målinger bestemme inddelingen af hjerneaktivitet, fremfor at forsøge at få dem til at passe med de traditionelle og mere ’grove’ stadier. Når man kigger på, hvordan helhjerne-mønstrene skifter over tiden, viser det sig, at søvn kan inddeles i mere gradvise overgange, og at der formentlig findes mange flere stadier,« siger Angus Stevner.

Det gør søvncyklussen mere kompliceret, og det ser ud til, at der er mange
flere ruter, hjernen kan tage undervejs gennem søvnen, ifølge Angus Stevner.

»Som et konkret eksempel, foreslår vores analyser en klar skelnen mellem den vågne hjerne før og umiddelbart efter søvn. De fleste vil nok nikke genkendende til, at der er forskel på ens tilstand inden man falder i søvn, og når man vågner op, men denne forskel kan altså ikke ses med den EEG-måling, man anvender ved traditionel søvninddeling.«

LÆS OGSÅ: Derfor glemmer vi det, vi drømmer

Professor: Vi har længe vidst, at søvnen var mere avanceret

Poul Jennum, der er professor på Rigshospitalet og søvnforsker fortæller, at det nye studie ikke er det første til at påpege, at de traditionelle søvnstadier i virkeligheden ikke er helt repræsentative for hjernens aktivitet, når vi sover.

Alligevel er der blevet holdt fast i dem i lang tid af praktiske årsager.

»Søvnstadierne er i virkeligheden simple kasser, som man har brugt historisk set. Men søvnforskere har længe vidst, at søvn er langt mere dynamisk. Det har vi også selv vist« siger han og henviser til et af sine egne studier fra 2014, samt et nyere fra 2019, der inddeler søvnstadierne i kortere intervaller.

Han fortæller også, at søvnstadierne godt kan inddeles i kortere intervaller.

De 30 sekunders intervaller, som man for eksempel har brugt, når man målte frekvenser under EEG-målinger, er ifølge Poul Jennum udelukkende valgt af praktiske årsager, da målingerne blev skrevet ud på papir i tidligere forskning og i klinisk brug.

»Og det kan blive til meget tykke bunker, hvis man skal måle i kortere tidsintervaller og en meget stor opgave at opgøre manuelt,« siger han. 

Selvom Poul Jennum ikke er overrasket over fundene i det nye studie, vurderer han stadig, at det er et godt studie.

»Der er mange fine pointer i det nye studie. De viser, at hjernen flytter sig mellem døs og let søvn på forskellige måder ved hjælp af både hjerneskanner og EEG,« siger han.

LÆS OGSÅ: Hvad er mareridt, og hvorfor får vi dem?

Ny viden kan måske hjælpe søvnløse

Det nye studie er grundforskning, og det er derfor et forsøg for at få en bedre generel forståelse af hjernens søvnmønstre.

Men Angus Stevner håber, at forskningen på sigt kan komme til at hjælpe søvnløse.

»Som det er nu, kan vi faktisk ikke diagnosticere søvnløshed ved hjælp af traditionelle søvnmålinger. I mange tilfælde kan man ganske enkelt ikke finde forskelle i søvnmålinger fra den raske person og patienten, der lider af søvnløshed. Det er også blevet vist, at en stor andel af personer, hvis EEG viser søvn (efter traditionelle kriterier) ikke oplever, at de sover. Populært sagt, kan de traditionelle søvnstadier ikke altid adskille søvn fra ’rævesøvn’. De traditionelle søvnstadier er altså langt fra en fyldestgørende beskrivelse af søvn,« siger Angus Stevner.
 
Hjerneskanningerne i hans nye studie viser da også, at hjernen kan bevæge sig i mange forskellige retninger i løbet af natten, og måske kan yderligere forskning vise, om der er nogle fællestræk hos søvnløses hjernemønstre, påpeger han.

»Vi har brug for objektive mål for søvn. Søvnproblemer har vidtrækkende konsekvenser for helbredet, og søvnløshed rammer en væsentlig del af befolkningen. Det er vigtigt, at vi bliver bedre til at hjælpe disse mennesker, men det kræver mere præcise målinger og en bedre grundlæggende forståelse af søvn. Jeg tror, vejen frem er at anerkende hjernens såvel som søvnens kompleksitet. Højere detaljegrad i målinger og analyser af hjerneaktivitet er essentiel i denne forbindelse,« siger han, og afslutter:

»Vores studie viser, hvordan en sådan tilgang med fornyet præcision kan kortlægge den raske søvn som resultat af dynamikker i hjernens store netværk. Håbet er, at vi selv eller andre kan bruge lignende metoder til at identificere hvilke led i netværket, der fejler, når søvnen lider.«

LÆS OGSÅ: 36 timer uden søvn hjælper depressive

LÆS OGSÅ: Fem dages søvnunderskud kan ikke indhentes på en weekend

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.