Miljontals människor upplever varje år akut och långvarig sömnbrist.
Och trots att vi under flera decennier känt till hjärnans fyra sömnstadier, däribland REM-sömn, vet vi fortfarande relativt lite om hjärnans aktivitet fram till dess att vi faller i sömn - åtminstone fram till nu.
Från fyra stadier till 19
I en dansk-engelsk studie mellan Århus Universitet och Oxford University har forskare skannat hjärnan hos 57 personer under den tid de somnade och medan de sov.
Resultaten visar att hjärnan faktiskt genomgår hela 19 stadier från vaket tillstånd till djup sömn och att de flesta stadier inträffar under sömnfas N1, då man glider över i sömnen.
Detta ger en betydligt mer detaljerad bild av människans sömncykel och möjliggör för en bättre förståelse av sömn och de problem som kan uppstå i i samband med att man ska somna.
Men inte nog med det.
Forskare kan påverka sömnmönster
Utifrån hjärnskanningarna har forskarna skapat en datorsimulator av hjärnan och dess aktivitet i sömnen och forskarna upptäckte att det går att påverka hjärnans sömnmönster.
Mer specifikt kan forskarna väcka hjärnsimulatorn från djupsömn genom att stimulera specifika platser. Och om den responsen stämmer med den verkliga hjärnans respons öppnar upptäckten för nya behandlingsmetoder för sömnlöshet:
Om forskare kan väcka hjärnan ur djup sömn kan de i teorin även få hjärnan att falla i djup sömn, exempelvis genom att påverka de specifika områdena med en impuls i form av ström.
För att testa hjärnsimulatorns validitet kommer forskarna nu prova upptäckten på apor.
Varför är sömn så viktigt?
Varför vi sover är, liksom andra områden inom sömn, ett omdiskuterad ämne inom vetenskapen. Dock råder det stor enighet om att sömn syftar till att behandla, stärka och återställa funktioner i kroppen, så som minnet.
När vi sover överförs nämligen viktig information från korttidsminnet till långtidsminnet via en process som kallas konsolidering. Sömnen rensar därmed också korttidsminnet och gör den redo för en ny dag med ny kunskap.
Utöver minnet hjälper sömnen oss också med att reparera vävnad och reglera hormoner. Det är exempelvis under sömnen som hormonerna ghrelin och leptin utsöndras och hjälper oss att balansera vår aptit. Därför kan för lite sömn leda till ökad aptit.
Forskare har även upptäckt att sömnen rensar hjärnan på avfallsämnen.
Hjärnan spolas ren under sömnen
När du sover öppnar hjärnan slussarna så att vätska strömmar in i kraniets alla vrår. Vattenledningarna, det så kallade glymfatiska systemet, säkerställer att din hjärna inte drunknar i sitt eget avfall.
Hjärnan ligger i cirka 200 milliliter av den så kallade cerebrospinalvätskan. Den färglösa vätskan byts ut flera gånger under dygnet för att att säkerställa att avfall kontinuerligt försvinner.
Blodkärlen i hjärnan är tätt omslutna av celler som kallas astrocyter. När vi sover öppnas ett hålrum mellan astrocyter och blodkärl så att cerebrospinalvätskan kan rinna in djupt i hjärnan längs blodkärlen.
På astrocyterna sitter små vattenporer som består av det rörformade proteinet AQP4. Porerna ser till att cerebrospinalvätskan kan sippra in i hjärnvävnaden, där bland annat nervcellerna finns.
Under dagen bildar hjärncellerna stora mängder avfall som kan vara giftiga för hjärnan. Den nattliga tillströmningen av cerebrospinalvätska spolar bort giftämnena från nervcellerna.
Cerebrospinalvätskan transporterar avfallsämnena till de blodkärl som leder ut ur hjärnan. Astrocyterna transporterar in vätskan och ämnena i hålrummet längs blodkärlet så att de avlägsnas från hjärnan.
