Přestože víme, které oblasti mozku se během REM spánku aktivují, o účelu této aktivity toho víme stále málo. Vědci z Bernské univerzity a nemocnice Insel zjistili, že aktivace neuronů v hypotalamu během REM spánku reguluje stravovací chování: když je tato aktivita u myší potlačena, chuť k jídlu se sníží.

Jak spánek REM ovlivňuje příjem potravy

Během spánku cyklicky přecházíme mezi různými spánkovými fázemi, z nichž každá jiným způsobem přispívá k tomu, abychom se cítili odpočatí. Během spánku REM (rapid eye movement), což je zvláštní fáze spánku známá také jako paradoxní spánek, kdy se objevuje většina snů, vykazují určité mozkové okruhy velmi vysokou elektrickou aktivitu, ačkoli funkce této aktivity související se spánkem je stále nejasná. Spánek REM je jedinečná fáze spánku u savců, která je úzce spojena se sněním a je charakterizována náhodnými pohyby očí a téměř úplným ochrnutím těla.

Mezi oblasti mozku, které během spánku REM vykazují silnou aktivaci, patří například oblasti regulující paměťové funkce nebo emoce. Vysokou aktivitu během REM spánku vykazuje také laterální hypotalamus, malá, evolučně dobře zachovaná mozková struktura u všech savců. U bdělých zvířat neurony z této oblasti mozku koordinují chuť k jídlu a příjem potravy a podílejí se na regulaci motivovaného chování a závislosti.

Ve studii se vědci pod vedením Prof. Dr. Antoina Adamantidise z univerzity v Bernu rozhodli prozkoumat funkci hypotalamických neuronů u myší během REM spánku. Chtěli lépe pochopit, jak aktivace neuronů během spánku REM ovlivňuje naše každodenní chování. Zjistili, že potlačení aktivity těchto neuronů snižuje množství potravy, které myši zkonzumují. Podle vědců to naznačuje, že spánek REM je nezbytný pro stabilizaci příjmu potravy. Výsledky této studie byly zveřejněny v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Dlouhodobý účinek na neuronální aktivitu a potravní chování

Vědci zjistili, že určité vzorce aktivity v laterálních hypotalamických neuronech, které normálně signalizují krmení u bdělé myši, jsou přítomny i tehdy, když jsou zvířata ve spánku REM. Aby výzkumná skupina prozkoumala význam těchto vzorců aktivity během REM spánku, použila techniku zvanou optogenetika, při níž pomocí světelných pulzů přesně vypnula aktivitu hypotalamických neuronů během REM spánku. Výsledkem bylo zjištění, že se vzorce aktivity pro příjem potravy změnily a zvířata snědla méně potravy.

Překvapila je síla a trvalost našeho zásahu na aktivitu neuronů v laterálním hypotalamu a chování myší. Změna vzorců aktivity byla měřitelná i po čtyřech dnech pravidelného spánku. Tyto výsledky naznačují, že elektrická aktivita v hypotalamických obvodech během REM spánku je vysoce plastická a nezbytná pro udržení stabilního chování při krmení u savců.

Z výsledků je zřejmé, že pro naši pohodu je nezbytné nejen množství spánku, ale že důležitou roli hraje i jeho kvalita, zejména při udržování vhodného stravovacího chování. To je obzvláště důležité v naší společnosti, kde se nejen snižuje množství spánku, ale také kvalita spánku je dramaticky ovlivněna prací na směny, nočním používáním obrazovek nebo sociálním jet lagem u dospívajících. Objevená souvislost mezi aktivitou neuronů během REM spánku a jídelním chováním by mohla pomoci při vývoji nových terapeutických přístupů k léčbě poruch příjmu potravy. Mohla by mít význam i pro motivaci a závislost.

Jak ztráta spánku REM podporuje chuť na sladké

Není dobře známo, jak nedostatek spánku ovlivňuje oblasti mozku, které řídí chuť na nezdravé potraviny. Článek publikovaný v časopise eLifezjistil, že ztráta spánku REM vede ke zvýšené konzumaci nezdravých potravin, zejména sacharózy a tuku. Výzkumníci z Mezinárodního institutu pro integrativní spánkovou medicínu (IIIS) na univerzitě v Tsukubě použili metodu, která u myší vyvolala ztrátu spánku REM, a také chemicko-genetickou techniku k zablokování neuronů prefrontální kůry a chování, které zprostředkovávají. Výzkumníci z IIIS zjistili, že inhibice těchto neuronů zvrátila vliv ztráty spánku REM na spotřebu sacharózy, zatímco na spotřebu tuků neměla žádný vliv.

Prefrontální kůra hraje roli při hodnocení chutnosti potravin na základě chuti, vůně a textury. Obézní jedinci mají navíc tendenci vykazovat zvýšenou aktivitu prefrontální kůry při konzumaci vysoce kalorických potravin. Výsledky naznačují, že mediální prefrontální kůra může hrát přímou roli v kontrole naší chuti na potraviny s vysokým obsahem sacharózy, když jsme neměli dostatek spánku.