15 mei 2022 – Onderzoekers van de afdeling Neurologie van de Universiteit van Bern en het Universitair Ziekenhuis Bern hebben vastgesteld hoe de hersenen emoties tijdens de droomslaap verwerkt om de opslag van positieve emoties te consolideren en de consolidatie van negatieve emoties te dempen. Het onderzoek vergroot het belang van slaap in de geestelijke gezondheidszorg en opent nieuwe wegen voor therapeutische strategieën.
Slaap met snelle oogbewegingen (REM ) is een unieke en mysterieuze slaaptoestand waarin de meeste dromen plaatsvinden samen met intense emotionele inhoud. Hoe en waarom deze emoties opnieuw worden geactiveerd, is onduidelijk. De prefrontale cortex reguleert veel van deze emoties tijdens het wakker zijn, maar lijkt juist rustig tijdens de REM-slaap. “Ons doel was om het onderliggende mechanisme en de functies van zo’n verrassend fenomeen te begrijpen”, zegt prof. Antoine Adamantidis van de afdeling Biomedisch Onderzoek (DBMR) van de Universiteit van Bern en de afdeling Neurologie van het Inselspital, Universitair Ziekenhuis van Bern.
Het verwerken van emoties, met name het onderscheid maken tussen gevaar en veiligheid, is van cruciaal belang voor het voortbestaan van dieren. Bij mensen leiden overmatig negatieve emoties, zoals angstreacties en angsttoestanden, tot aandoeningen zoals posttraumatische stressstoornissen (PTSS). In Europa wordt ongeveer 15% van de bevolking getroffen door aanhoudende angst en ernstige psychische aandoeningen. De onderzoeksgroep onder leiding van Antoine Adamantidis geeft nu inzicht in hoe de hersenen helpen bij het versterken van positieve emoties en het verzwakken van sterk negatieve of traumatische emoties tijdens de REM-slaap. Deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift Science.
Een dubbel mechanisme
De onderzoekers conditioneerden muizen eerst om auditieve stimuli te herkennen die verband houden met veiligheid en andere die verband houden met gevaar (aversieve stimuli). De activiteit van neuronen in de hersenen van muizen werd vervolgens geregistreerd tijdens slaap-waakcycli. Op deze manier konden de onderzoekers verschillende delen van een cel in kaart brengen en bepalen hoe emotionele herinneringen worden getransformeerd tijdens de REM-slaap.
Neuronen zijn samengesteld uit een cellichaam (soma) dat informatie afkomstig van de dendrieten (ingangen) integreert en signalen naar andere neuronen stuurt via hun axonen (uitgangen). De verkregen resultaten toonden aan dat celsoma’s stil worden gehouden terwijl hun dendrieten worden geactiveerd. “Dit betekent een ontkoppeling van de twee celcompartimenten, met andere woorden soma wijd in slaap en dendrieten klaarwakker”, legt Adamantidis uit. Deze ontkoppeling is belangrijk omdat de sterke activiteit van de dendrieten de codering van zowel gevaar- als veiligheidsemoties mogelijk maakt, terwijl de remmingen van de soma de output van het circuit tijdens de REM-slaap volledig blokkeren. Met andere woorden, de hersenen zijn voorstander van het onderscheid tussen veiligheid en gevaar in de dendrieten, maar blokkeren de overreactie op emotie, in het bijzonder gevaar.
Een overlevingsvoordeel
Volgens de onderzoekers is het naast elkaar bestaan van beide mechanismen gunstig voor de stabiliteit en overleving van de organismen: “Dit bidirectionele mechanisme is essentieel om het onderscheid tussen gevaarlijke en veilige signalen te optimaliseren”, zegt Mattia Aime van de DBMR, eerste auteur van de studie. Als dit onderscheid bij mensen ontbreekt en er overmatige angstreacties worden opgewekt, kan dit leiden tot angststoornissen. De bevindingen zijn met name relevant voor pathologische aandoeningen zoals posttraumatische stressstoornissen, waarbij het trauma dag in, dag uit tijdens de slaap overgeconsolideerd is in de prefrontale cortex.
Doorbraak voor slaapmedicatie
Deze bevindingen effenen de weg naar een beter begrip van de verwerking van emoties tijdens de slaap bij mensen en openen nieuwe perspectieven voor therapeutische doelen voor de behandeling van onaangepaste verwerking van traumatische herinneringen, zoals posttraumatische stressstoornissen (PTSS) en hun vroege slaapafhankelijke consolidatie. Bijkomende acute of chronische psychische problemen die deze somatodendritische ontkoppeling tijdens de slaap kunnen impliceren, zijn onder meer acute en chronische stress, angst, depressie, paniek of zelfs anhedonie, het onvermogen om plezier te voelen. Slaaponderzoek en slaapgeneeskunde zijn al lang een onderzoeksfocus van de Universiteit van Bern en het Inselspital, het Universitair Ziekenhuis van Bern. “We hopen dat onze bevindingen niet alleen interessant zijn voor de patiënten, maar ook voor het brede publiek”, zegt Adamantidis.
Deze studie werd ondersteund door de Interfacultaire Samenwerkingsfinanciering “Sleep & Health” van de Universiteit van Bern, het Inselspital University Hospital Bern, de Sinergia-beurs voor “slaap en beroerte” van de Swiss National Science Foundation en de European Research Council. Een deel van het werk omvat samenwerking met de groep van Prof. T. Fellin aan het Italian Institute of Technology (IIT), Genua, Italië.
Publicatiegegevens:
Mattia Aime, Niccolo’ Calcini, Micaela Borsa, Tiago Campelo, Thomas Rusterholz, Andrea Sattin, Tommaso Fellin & Antoine Adamantidis: Paradoxical somato-dendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep. (2022) Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2734
Bron: unibe.ch
Dit bericht is 5405 keer gelezen.