Det er på tide å stå opp. Cellene dine begynner å skille ut noradrenalin, dopamin og serotonin, som sørger for at hjernen din våkner.

Du slår opp øyene. Nå er du våken.

Forskere har lenge visst at stoffene som også kalles nevromodulatorer, er avgjørende for at du våkner og kan holde deg våken gjennom dagen.

Men nå har en internasjonal forskergruppe nettopp fått ny kunnskap om hvilken rolle disse stoffene spiller i søvnen vår og hvordan noradrenalin, dopamin og serotonin vekker oss.

– De endrer saltbalansen i det vi kaller det ekstracellulære rommet. Saltbalansen er helt forskjellige når vi er våkne og når vi sover.

– Det er viktig, for når vi forstår dette, kan vi kanskje utvikle nye medikamenter som kan behandle depresjon. Depresjon er nemlig en tilstand hvor vi ikke er helt våkne og også har søvnforstyrrelser, sier Maiken Nedergaard.

Hun er en av forfatterne på studien og professor ved Center for Basic and Translational Neuroscience ved Københavns Universitet.

Oppdagelsen er publisert i Science.

Forskere skrudde opp og ned saltbalansen hos mus

Saltbalansen i hjernen er altså helt avgjørende for om vi sover eller er våkne. Det har forskerne funnet ut ved å studere mus.

– Vi fikk satt en liten elektrode inn i hjernen på dem, og da kunne vi følge saltendringene i hjernen.

Forskerne overvåket hva som skjedde i musene under naturlig innsovning og når de ble bedøvet til å sovne.

De puttet også en liten kanyle inn i musenes hjerner, slik at de kunne manipulere saltkonsentrasjonen.

– Vi pumpet salter inn mens musene var våkne, så de fikk et saltinnhold som tilsvarte det de ville hatt hvis de sov.

– Vi så at de våkne musene sovnet, og motsatt kunne vi vekke sovende dyr bare ved å endre på saltene. 

– Dette forsøket beviser at vi kunne gå utenom alle nevromodulatorer som noradrenalin. De er ikke nødvendige. Den viktigste funksjonen til nevromodulatorene er at de endrer saltene, sier Nedergaard.

– Viktig studie

Det nye studien får ros av søvnforsker Poul Jennum. Han beskriver den som et viktig og grunnleggende stykke arbeid som tar for seg grunnleggende mekanismer.

Jennum er klinisk professor ved Institut for Klinisk Medicin ved Københavns Universitet og overlege på Dansk Senter for Søvnmedicin ved Glostrup Hospital og Rigshospitalet.

Han har lest den nye studien, men ikke bidratt til den.

Selv om forskerne her har studert mus, er det ifølge Maiken Nedergaard stor sannsynlighet for at den samme mekanismen også gjelder hos oss mennesker.

– Antagelig sier det mye om mennesker. De samme ionene som finnes i dyrs hjerner finnes også i mennesker.

– Menneskehjernen bruker også de samme nevromodulatorene til å kontrollere om vi sover eller er våkne, sier hun.

Kan få betydning for behandling av depresjon

Ifølge Nedergaard gir studien ny grunnleggende kunnskap om hvordan menneskehjernen fungerer, og denne kunnskapen kan ha stor betydning for behandlingen av sykdommer som depresjon.

Faktisk har hun, sammen med kollegene, allerede funnet ut at saltbalansen også er forandret hos mus som er deprimerte.

– Det gir en helt ny måte å finne ut hvordan hjernen fungerer på, og hva som går galt når folk får psykiatriske sykdommer, og når de ikke kan sove eller hvis de sover for mye, sier Nedergaard.

Også Poul Jennum mener at oppdagelsen kan få betydning for behandling av depresjon.

Imidlertid er det et stykke igjen, mener han.

Ikke bare viktig for behandling av depresjon

Det er flere områder enn depresjon som den nye studien kan ha betydning for, mener Jennum.

- Disse grunnmekanismene har betydning for forståelsen av for eksempel anestesi (bedøvelse, red.), men også forståelse for sykdommer som narkolepsi og nevrodegenerative sykdommer, sier han.

De sistnevnte er sykdommer der det skjer en gradvis og som regel langsom nedbryting av hjernen og funskjonene dens.

– I tillegg er forskningen grunnleggende for forståelse av deler av søvnens funksjon, inkludert utskillelse av avfallsstoffer, sier Jennum.

I forsøket bedøvet Maiken Nedergaard og kollegene hennes noen av musene. Da fant de en mulig forklaring på hvorfor bedøvelse fortsatt setter spor etter pasienten er våknet.

– Vi viste at hvis vi bedøvet dyr, endret ikke saltene seg på den riktige måten når de våknet.

– De våknet, men de var veldig forvirret. Det var rett og slett fordi det var ett salt som normaliserte seg veldig raskt, og det gjorde at musene våknet. Men de andre saltene hadde ikke blitt normale enda, forklarer Nedergaard.

– Det gjorde at de var forvirrede og ikke forsto omgivelsene sine, selv om de var våkne. Den samme forvirringen ser man hos pasienter som har blitt bedøvet under operasjoner.

Brikker faller på plass

Den nye oppdagelsen betyr samtidig at forskerne nå kan sette sammen noen brikker som tidligere ikke har passet sammen, ifølge Nedergaard.

– For eksempel har det lenge vært kjent at hvis folk mangler magnesium, som er et av saltene vi har undersøkt, har de problemer med å sove, og de har problemer med å huske.

– Derfor får folk tilført magnesium etter hjerneskader. Plutselig kan vi se at det rett og slett er fordi magnesium stabiliserer søvn, sier hun.

Poul Jennum understreker at selv om den nye studien er viktig, mener han at det er verdt å huske på at det må mer forskning til før alle brikker er på plass.

Referanser:

F. Ding mfl: Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle. Science, 29. april 2016.