Selv om vi ved, hvilke hjerneområder der aktiveres under REM-søvn, ved vi stadig kun lidt om formålet med denne aktivitet. Forskere ved universitetet i Bern og Insel Hospital har opdaget, at aktiveringen af neuroner i hypothalamus under REM-søvn regulerer spiseadfærden: Når denne aktivitet undertrykkes hos mus, falder appetitten.
Hvordan REM-søvn påvirker fødeindtagelse
Mens vi sover, skifter vi mellem forskellige søvnstadier, som hver især bidrager til, at vi føler os udhvilede. Under REM-søvn (rapid eye movement), et særligt søvnstadie også kendt som paradoksal søvn, hvor de fleste drømme opstår, udviser visse hjernekredsløb meget høj elektrisk aktivitet, selv om funktionen af denne søvnrelaterede aktivitet stadig er uklar. REM-søvn er en unik søvnfase hos pattedyr, som er tæt forbundet med drømme, og som er kendetegnet ved tilfældige øjenbevægelser og næsten fuldstændig lammelse af kroppen.
De hjerneområder, der viser stærk aktivering under REM-søvn, omfatter f.eks. områder, der regulerer hukommelsesfunktioner eller følelser. Den laterale hypothalamus, en lille, evolutionært velbevaret hjernestruktur hos alle pattedyr, viser også høj aktivitet under REM-søvn. Hos vågne dyr koordinerer neuroner fra dette hjerneområde appetit og fødeindtagelse og er involveret i reguleringen af motiveret adfærd og afhængighed.
I en undersøgelse satte forskere under ledelse af Prof. Dr. Antoine Adamantidis ved universitetet i Bern sig for at undersøge funktionen af hypothalamiske neuroner hos mus under REM-søvn. De ønskede at få en bedre forståelse af, hvordan neuronal aktivering under REM-søvn påvirker vores daglige adfærd. De opdagede, at undertrykkelse af disse neuroners aktivitet reducerer den mængde mad, musene indtager. Ifølge forskerne tyder det på, at REM-søvn er nødvendig for at stabilisere fødeindtagelsen. Resultaterne af denne undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Langvarig effekt på neuronal aktivitet og spiseadfærd
Forskerne opdagede, at visse aktivitetsmønstre i laterale hypothalamusneuroner, som normalt signalerer fødeindtagelse hos den vågne mus, også er til stede, når dyrene er i REM-søvn. For at undersøge betydningen af disse aktivitetsmønstre under REM-søvn brugte forskergruppen en teknik, der kaldes optogenetik, hvor de brugte lysimpulser til præcist at slukke for aktiviteten i hypothalamusneuroner under REM-søvn. Som resultat fandt forskerne, at aktivitetsmønstrene for fødeindtagelse blev ændret, og at dyrene spiste mindre.
De var overraskede over styrken og vedholdenheden af vores indgreb i neuronal aktivitet i den laterale hypothalamus og musenes adfærd. Ændringen i aktivitetsmønstre var stadig målbar efter fire dage med regelmæssig søvn. Disse resultater tyder på, at den elektriske aktivitet i hypothalamus’ kredsløb under REM-søvn er meget plastisk og afgørende for at opretholde en stabil spiseadfærd hos pattedyr.
Resultaterne gør det klart, at det ikke kun er mængden af søvn, der er nødvendig for vores velbefindende, men at søvnkvaliteten spiller en vigtig rolle, især for at opretholde en passende spiseadfærd. Dette er særligt vigtigt i vores samfund, hvor ikke kun søvnmængden falder, men også søvnkvaliteten påvirkes dramatisk af skifteholdsarbejde, brug af skærme om natten eller social jetlag hos unge. Den opdagede forbindelse mellem neuronernes aktivitet under REM-søvn og spiseadfærd kan hjælpe med at udvikle nye terapeutiske tilgange til behandling af spiseforstyrrelser. Det kan også være relevant for motivation og afhængighed.
Hvordan tab af REM-søvn fremmer trangen til søde sager
Det er ikke godt forstået, hvordan søvnmangel påvirker de områder i hjernen, der styrer trangen til usunde fødevarer. En artikel offentliggjort i tidsskriftet eLifeviste, at tab af REM-søvn førte til øget forbrug af usunde fødevarer, især sukrose og fedt. Forskere ved International Institute for Integrative Sleep Medicine (IIIS) ved University of Tsukuba brugte en metode til at fremkalde tab af REM-søvn hos mus samt en kemisk-genetisk teknik til at blokere neuroner i den præfrontale cortex og den adfærd, de formidler. Som resultat fandt IIIS-forskerne, at hæmning af disse neuroner vendte effekten af REM-søvntab på saccharoseforbruget, mens det ikke havde nogen effekt på fedtforbruget.
Den præfrontale cortex spiller en rolle i evalueringen af madens velsmag baseret på smag, lugt og tekstur. Desuden har overvægtige personer en tendens til at have øget aktivitet i den præfrontale cortex, når de indtager fødevarer med højt kalorieindhold. Resultaterne tyder på, at den mediale præfrontale cortex kan spille en direkte rolle i at kontrollere vores trang til fødevarer med højt indhold af sukrose, når vi ikke har fået nok søvn.
