Samenvatting probleem 8: Night, night!
LD 1: Wat is de functie van slaap?
- Een waarschijnlijke hypothese is dat de oorspronkelijke functie van slaap, en nog steeds een
belangrijke, is om energie te besparen.
- Tijdens de slaap wordt modulatie uitgeoefend op sensorische verwerking, zodat de drempel voor
detectie van stimuli wordt verhoogd.
- Tijdens de slaap laten we onze spieren rusten, verlagen we het metabolisme, herbouwen we
eiwitten in de hersenen, reorganiseren we synapsen en versterken we herinneringen.
- Er wordt beperkt gedrag vertoond in de slaap. Dit voorkomt schade aan de huid en de
bloedsomloop door opsluiting en druk.
Er zijn twee theorieën over waarom we slapen:
- Recuperation theories of sleep: wakker zijn verstoort de homeostase (interne fysiologische
stabiliteit) van het lichaam en slaap is nodig om deze te herstellen.
- Adaptation theories of sleep: slaap is het resultaat van een intern 24-uurs timing mechanisme. Dit
houdt in dat mensen geprogrammeerd zijn om snachts te slapen, ongeacht wat er overdag gebeurt.
We hebben ons hier toe aangepast omdat slaap ons beschermt tegen ongelukken en predatie
tijdens de nacht. Volgens deze theorieën speelt slaap geen rol in het fysiologisch functioneren van het
lichaam.
Homeostase: een herstellende functie
Homeostatische theorie komt het dichtst in de buurt van common sense: slaap houdt een belangrijke
lichaamsparameter binnen veilige grenzen. Het wordt ondersteund door de observatie dat slaapgebrek de
slaapdruk verhoogt, de latentie van het inslapen verlaagt en de duur van de daaropvolgende slaap
verlengt.
Slaap zou de homeostatische functie van herstel kunnen dienen na de "slijtage" van wakker zijn. Meer
specifiek zou het natuurlijke evenwicht tussen de neurale centra kunnen herstellen of een herstellende
functie binnen het immuunsysteem kunnen hebben. Slaapverlies schaadt de informatieverwerking door
het CZS.
Neuronaal herstel vindt normaal gesproken plaats in de eerste paar uur van de slaap en de noodzakelijke
slaap wordt kernslaap genoemd. De rest van de slaap kan eenvoudigweg een middel zijn om ons inactief te
houden, de zogenaamde optionele slaap.
Inactiviteit/ veiligheid
Slaap is mogelijk geëvolueerd om dieren op bepaalde tijden inactief te houden. Afhankelijk van hun
habitat, sensorische systemen, roofdieren en prooien, enz., is een soort het best uitgerust om actief te zijn
in het licht of in het donker.
In termen van fitheid slapen dieren op die momenten dat er in hun evolutie relatief weinig voordeel te
behalen was en een hoge prijs om actief te zijn. Inactiviteit kan ook het behoud van hulpbronnen mogelijk
maken, bv. Energie.
BV: Mensen hebben 's nachts relatief slecht zicht. Daarom zijn ze geprogrammeerd om dan inactief te
zijn, relatief veilig voor roofdieren en ongelukken
Daarentegen maken ratten gebruik van geur en aanraking en hebben ze geen goed zicht. Volgens deze
theorie zijn ze 's nachts actief wanneer ze het minst zichtbaar zijn voor roofdieren.
Het verschil tussen verklaringen in termen van homeostase en veiligheid gaat niet over de aan- of
afwezigheid van een intern signaal. Het gaat om de betekenis van dit signaal in de evolutie van slaap, d.w.z.
als gereguleerde variabele (homeostase) of als timing-cue (inactiviteit/veiligheidshypothese).
, Het behoud van de hersenen en hun plasticiteit
Een functie van slaap zou kunnen zijn om de functionele stabiliteit en plasticiteit van de neurale systemen
van de hersenen te helpen behouden. Dergelijke plasticiteit kan de productie van nieuwe neuronen of
veranderingen in de verbindingen tussen bestaande neuronen inhouden.
Slaap kan een proces zijn om selectief bepaalde synapsen te versterken en andere te elimineren,
afhankelijk van of ze deel uitmaken van een functionerend circuit.
Leren en geheugen
Een andere functie van slaap is een verbeterd geheugen.
Een manier voor slaap om het geheugen te versterken, is door de minder succesvolle verbindingen te
verwijderen. Om op hol geslagen overactiviteit te voorkomen, compenseren je hersenen de versterking
van sommige synapsen door andere te verzwakken.
Wanneer mensen iets leren en vervolgens gaan slapen, zit het beter in het geheugen als ze weer wakker
worden. Hiervoor zijn twee verklaringen;
1. Waarschijnlijk herhaalt het brein de ervaring tijdens het slapen heel vaak. Dit is aangetoond met
EEG: tijdens het slapen zijn dezelfde golven en patronen zichtbaar in hippocampus als tijdens het
leren (alleen dan veel sneller).
2. Tijdens slaap worden bepaalde synapsen zwakker gemaakt, waardoor er plek is voor sterkere
synapsen welke het geheugen verbeteren.
Slaap kan verfrissing van gevestigde, maar zelden gebruikte, herinneringen mogelijk maken door hun
activering te simuleren. Nieuwe ervaringen kunnen het beste in het geheugen worden opgenomen tijdens
de slaap, wanneer het organisme niet-actief gedrag produceert.
Slaap helpt mensen ook hun herinneringen opnieuw te analyseren.
Functie REM-slaap
Default theory of REM sleep: het is moeilijk om voortdurend in de nREM slaap te blijven, daarom switcht
het brein periodiek naar een andere staat. Als het lichaam actie moet ondernemen wordt je wakker en
anders ga je naar de REM slaap, de default state.
Deze theorie zegt dus dat je in je REM slaap in dezelfde staat bent als wanneer je wakker bent. REM slaap
is daarbij adaptiever als er lichaamsbehoeften zijn.
Functie slow-wave-slaap
Tijdens stage 4 slaap zijn de hersenen aan het rusten. Dit is nodig om optimaal te kunnen functioneren.
Tijdens slow wave sleep vindt er minder metabolisme plaats. Hierdoor kunnen mechanismen slow wave
sleep in de cel radicalen vernietigingen en hun schadelijke effecten voorkomen .
De nulhypothese
Slaap is een omkeerbare aandoening van verminderde responsiviteit die gewoonlijk wordt geassocieerd
met immobiliteit. Het verminderde vermogen om op prikkels te reageren onderscheidt slaap van rustig
wakker zijn, terwijl de omkeerbaarheid slaap onderscheidt van coma.
Conclusies hypothese
- Er is geen duidelijk bewijs van een soort die niet slaapt.
- Slaap is aanwezig en strikt gereguleerd in alle diersoorten die tot nu toe zorgvuldig zijn bestudeerd.
- Gebrek aan slaap heeft ernstige gevolgen, vooral voor de hersenen.
LD 2: Wat is het effect van te weinig slaap en hoeveel slaap heb je
nodig?
Effecten te weinig slaap
LD 1: Wat is de functie van slaap?
- Een waarschijnlijke hypothese is dat de oorspronkelijke functie van slaap, en nog steeds een
belangrijke, is om energie te besparen.
- Tijdens de slaap wordt modulatie uitgeoefend op sensorische verwerking, zodat de drempel voor
detectie van stimuli wordt verhoogd.
- Tijdens de slaap laten we onze spieren rusten, verlagen we het metabolisme, herbouwen we
eiwitten in de hersenen, reorganiseren we synapsen en versterken we herinneringen.
- Er wordt beperkt gedrag vertoond in de slaap. Dit voorkomt schade aan de huid en de
bloedsomloop door opsluiting en druk.
Er zijn twee theorieën over waarom we slapen:
- Recuperation theories of sleep: wakker zijn verstoort de homeostase (interne fysiologische
stabiliteit) van het lichaam en slaap is nodig om deze te herstellen.
- Adaptation theories of sleep: slaap is het resultaat van een intern 24-uurs timing mechanisme. Dit
houdt in dat mensen geprogrammeerd zijn om snachts te slapen, ongeacht wat er overdag gebeurt.
We hebben ons hier toe aangepast omdat slaap ons beschermt tegen ongelukken en predatie
tijdens de nacht. Volgens deze theorieën speelt slaap geen rol in het fysiologisch functioneren van het
lichaam.
Homeostase: een herstellende functie
Homeostatische theorie komt het dichtst in de buurt van common sense: slaap houdt een belangrijke
lichaamsparameter binnen veilige grenzen. Het wordt ondersteund door de observatie dat slaapgebrek de
slaapdruk verhoogt, de latentie van het inslapen verlaagt en de duur van de daaropvolgende slaap
verlengt.
Slaap zou de homeostatische functie van herstel kunnen dienen na de "slijtage" van wakker zijn. Meer
specifiek zou het natuurlijke evenwicht tussen de neurale centra kunnen herstellen of een herstellende
functie binnen het immuunsysteem kunnen hebben. Slaapverlies schaadt de informatieverwerking door
het CZS.
Neuronaal herstel vindt normaal gesproken plaats in de eerste paar uur van de slaap en de noodzakelijke
slaap wordt kernslaap genoemd. De rest van de slaap kan eenvoudigweg een middel zijn om ons inactief te
houden, de zogenaamde optionele slaap.
Inactiviteit/ veiligheid
Slaap is mogelijk geëvolueerd om dieren op bepaalde tijden inactief te houden. Afhankelijk van hun
habitat, sensorische systemen, roofdieren en prooien, enz., is een soort het best uitgerust om actief te zijn
in het licht of in het donker.
In termen van fitheid slapen dieren op die momenten dat er in hun evolutie relatief weinig voordeel te
behalen was en een hoge prijs om actief te zijn. Inactiviteit kan ook het behoud van hulpbronnen mogelijk
maken, bv. Energie.
BV: Mensen hebben 's nachts relatief slecht zicht. Daarom zijn ze geprogrammeerd om dan inactief te
zijn, relatief veilig voor roofdieren en ongelukken
Daarentegen maken ratten gebruik van geur en aanraking en hebben ze geen goed zicht. Volgens deze
theorie zijn ze 's nachts actief wanneer ze het minst zichtbaar zijn voor roofdieren.
Het verschil tussen verklaringen in termen van homeostase en veiligheid gaat niet over de aan- of
afwezigheid van een intern signaal. Het gaat om de betekenis van dit signaal in de evolutie van slaap, d.w.z.
als gereguleerde variabele (homeostase) of als timing-cue (inactiviteit/veiligheidshypothese).
, Het behoud van de hersenen en hun plasticiteit
Een functie van slaap zou kunnen zijn om de functionele stabiliteit en plasticiteit van de neurale systemen
van de hersenen te helpen behouden. Dergelijke plasticiteit kan de productie van nieuwe neuronen of
veranderingen in de verbindingen tussen bestaande neuronen inhouden.
Slaap kan een proces zijn om selectief bepaalde synapsen te versterken en andere te elimineren,
afhankelijk van of ze deel uitmaken van een functionerend circuit.
Leren en geheugen
Een andere functie van slaap is een verbeterd geheugen.
Een manier voor slaap om het geheugen te versterken, is door de minder succesvolle verbindingen te
verwijderen. Om op hol geslagen overactiviteit te voorkomen, compenseren je hersenen de versterking
van sommige synapsen door andere te verzwakken.
Wanneer mensen iets leren en vervolgens gaan slapen, zit het beter in het geheugen als ze weer wakker
worden. Hiervoor zijn twee verklaringen;
1. Waarschijnlijk herhaalt het brein de ervaring tijdens het slapen heel vaak. Dit is aangetoond met
EEG: tijdens het slapen zijn dezelfde golven en patronen zichtbaar in hippocampus als tijdens het
leren (alleen dan veel sneller).
2. Tijdens slaap worden bepaalde synapsen zwakker gemaakt, waardoor er plek is voor sterkere
synapsen welke het geheugen verbeteren.
Slaap kan verfrissing van gevestigde, maar zelden gebruikte, herinneringen mogelijk maken door hun
activering te simuleren. Nieuwe ervaringen kunnen het beste in het geheugen worden opgenomen tijdens
de slaap, wanneer het organisme niet-actief gedrag produceert.
Slaap helpt mensen ook hun herinneringen opnieuw te analyseren.
Functie REM-slaap
Default theory of REM sleep: het is moeilijk om voortdurend in de nREM slaap te blijven, daarom switcht
het brein periodiek naar een andere staat. Als het lichaam actie moet ondernemen wordt je wakker en
anders ga je naar de REM slaap, de default state.
Deze theorie zegt dus dat je in je REM slaap in dezelfde staat bent als wanneer je wakker bent. REM slaap
is daarbij adaptiever als er lichaamsbehoeften zijn.
Functie slow-wave-slaap
Tijdens stage 4 slaap zijn de hersenen aan het rusten. Dit is nodig om optimaal te kunnen functioneren.
Tijdens slow wave sleep vindt er minder metabolisme plaats. Hierdoor kunnen mechanismen slow wave
sleep in de cel radicalen vernietigingen en hun schadelijke effecten voorkomen .
De nulhypothese
Slaap is een omkeerbare aandoening van verminderde responsiviteit die gewoonlijk wordt geassocieerd
met immobiliteit. Het verminderde vermogen om op prikkels te reageren onderscheidt slaap van rustig
wakker zijn, terwijl de omkeerbaarheid slaap onderscheidt van coma.
Conclusies hypothese
- Er is geen duidelijk bewijs van een soort die niet slaapt.
- Slaap is aanwezig en strikt gereguleerd in alle diersoorten die tot nu toe zorgvuldig zijn bestudeerd.
- Gebrek aan slaap heeft ernstige gevolgen, vooral voor de hersenen.
LD 2: Wat is het effect van te weinig slaap en hoeveel slaap heb je
nodig?
Effecten te weinig slaap
