Hvorfor sover vi, og hvad viser undersøgelserne

Spørgsmålet om, hvorfor sover vi, har ikke ét enkelt svar inden for biologien. En gennemgang fra 2005 af søvn hos pattedyr anførte, at søvnens funktioner fortsat er uklare. Gennemgangen bemærkede, at de fleste teorier giver non-REM-søvn en rolle i energibevarelse og i genopbygning af nervesystemet, og den foreslog, at søvn kan være et effektivt tidspunkt for gennemførelsen af en række funktioner, samtidig med at variationen i søvnudtryk på tværs af pattedyr peger på, at disse funktioner kan variere mellem arter ^[1]. Forskere undersøger derfor flere sideløbende mekanismer frem for en enkelt afgørende årsag.

Energiforbrug og søvndeprivation

En central hypotese er, at søvn tjener til at spare på kroppens ressourcer. I en laboratorieundersøgelse boede syv raske voksne med en gennemsnitsalder på 22 år i et helt-rums-kalorimeter gennem en referencedag med 8 timers planlagt søvn, 40 timer uden søvn og 8 timers genopretningssøvn. Sammenlignet med udgangspunktet steg energiforbruget over 24 timer med cirka 7 procent under de første 24 timer uden søvn, og energiforbruget om natten steg med cirka 32 procent den nat, hvor deltagerne ikke sov ^[2].

I den samme undersøgelse i kalorimeteret var energiforbruget i løbet af genopretningsnatten cirka 4 procent lavere end i løbet af referencenatten. Forskellene mellem de enkelte søvnstadier var små, mens vågen tid under søvnperioden var forbundet med et højere energiforbrug, og forfatterne skrev, at deres observationer støtter hypotesen om, at søvn bevarer energi ^[2].

Hukommelse og lagring af information

En anden undersøgt funktion vedrører hjernens evne til at fastholde erfaringer over tid. En gennemgang fra 2013 af forskningen i søvn og hukommelse anfører, at mere end et århundredes forskning har fastslået, at søvn gavner tilbageholdelsen af hukommelse ^[3]. Gennemgangen beskriver nuværende teorier, hvor erindringer konsolideres aktivt under søvn via en reaktivering af nyligt indkodede hukommelsesrepræsentationer under dyb bølge-søvn, hvorefter den efterfølgende REM-søvn muligvis stabiliserer dem ^[3].

CIBDOL · Hukommelse og lagring af information

Forskellige dele af natten ser ud til at have uens betydning for forskellige typer opgaver. I et eksperiment fra 1997 med 20 raske mænd forbedrede søvn generelt genkaldelsen sammenlignet med et tilsvarende tidsinterval i vågen tilstand. Genkaldelse af ordpar forbedredes mere efter den tidlige nattesøvn, som indeholdt fem gange så meget dyb bølge-søvn som det sene interval, mens en færdighed i spejltegning forbedredes mere efter den sene nattesøvn, som indeholdt dobbelt så meget REM-søvn som det tidlige interval ^[4].

Hypotesen om synaptisk homeostase

En tredje model fokuserer på de fysiske forbindelser mellem hjernens neuroner. Hypotesen om synaptisk homeostase, fremsat af forfatterne i et perspektiv fra 2014, foreslår, at søvn er den pris, som hjernen betaler for plasticitet ^[5]. Ifølge hypotesen kræver indlæring i vågen tilstand en styrkelse af forbindelser på tværs af hjernen, hvilket øger cellernes behov for energi og forsyninger, mens spontan aktivitet under søvn renormaliserer den synaptiske nettostyrke. Perspektivet gennemgår rationalet samt evidensen for hypotesen og peger på åbne spørgsmål vedrørende søvn og plasticitet ^[5].

Mønstrene i hjernens elektriske bølger afspejler denne aktivitet regionalt. En undersøgelse af menneskers søvn fra 2004 fandt, at en indlæringsopgave, der involverede specifikke hjerneområder, blev efterfulgt af en lokal stigning i langsom bølge-aktivitet under den efterfølgende søvn, og at denne lokale stigning korrelerede med bedre præstation på opgaven efter søvnen ^[6].

Væskeudskillelse og målinger i hjernevævet

Søvn er også blevet undersøgt som et tidsrum for udrensning af metaboliske restprodukter. I en undersøgelse fra 2013 på mus var naturlig søvn og bedøvelse begge forbundet med en stigning på 60 procent i rummet mellem hjerneceller, en øget udveksling af cerebrospinalvæske med væsken mellem cellerne samt en hurtigere udskillelse af beta-amyloid ^[7]. Dette er et dyrefund. Forfatterne foreslog, at søvnens genopbyggende funktion kan være en konsekvens af fjernelsen af affaldsstoffer, der ophobes i det vågne centralnervesystem ^[7].

Målinger på mennesker har efterfølgende undersøgt selve væskebevægelsen under hvile. En neuroimaging-undersøgelse af mennesker fra 2019 registrerede et sammenhængende mønster under non-REM-søvn, hvor neurale langsomme bølger blev efterfulgt af hæmodynamiske svingninger, som igen var koblet til bølger af cerebrospinalvæskestrøm i hjernen. Undersøgelsen målte hjernerytmer, hæmodynamik og væskestrøm; den målte ikke udskillelsen af affaldsstoffer ^[8].

Forskellige forklaringer side om side

Undersøgelserne peger samlet set på, at søvn ikke kan reduceres til én proces. Energibesparelse, synaptisk regulering, hukommelseskonsolidering og væskebevægelse i centralnervesystemet udgør adskilte forskningsfelter, som belyser forskellige biologiske aspekter. Denne artikel beskriver, hvad forskningen har målt og foreslået om, hvorfor mennesker sover. Den giver ingen råd om, hvor længe eller hvornår du bør sove.