Waarom slapen we

De vraag waarom slapen we houdt wetenschappers al lange tijd bezig, aangezien een mens ongeveer een derde van het leven slapend doorbrengt. Er is geen enkele alomvattende theorie die door alle onderzoekers wordt gedeeld. In plaats daarvan bestuderen fysiologen en neurowetenschappers verschillende verklaringen naast elkaar, variërend van energiemanagement tot informatieverwerking.

De wetenschappelijke zoektocht naar functies van slaap

Een overzichtsartikel uit 2005 over slaap bij zoogdieren stelde vast dat de functies van slaap onduidelijk blijven. Daarin werd opgemerkt dat de meeste theorieën aan non-remslaap een rol toekennen bij energiebesparing en het herstel van het zenuwstelsel. De auteur stelde voor dat slaap een efficiënte periode kan zijn voor de voltooiing van verschillende functies, terwijl variatie tussen zoogdiersoorten erop wijst dat deze functies per soort kunnen verschillen. ^[1]

Energiebesparing tijdens de nacht

Een veelgeteste verklaring betreft het behoud van energie. In een laboratoriumstudie verbleven zeven gezonde volwassenen met een gemiddelde leeftijd van 22 jaar in een calorimetriekamer gedurende een basisdag met 8 uur geplande slaap, 40 uur zonder slaap en 8 uur herstelslaap. Vergeleken met de basismeting steeg het energieverbruik over 24 uur met ongeveer 7 procent tijdens de eerste 24 uur zonder slaap, en het energieverbruik in de nacht steeg met ongeveer 32 procent tijdens de nacht zonder slaap. ^[2] In dezelfde calorimetriestudie was het energieverbruik tijdens de herstelnacht ongeveer 4 procent lager dan tijdens de basisnacht. Verschillen tussen slaapstadia waren klein, terwijl wakkere tijd tijdens de slaapperiode gepaard ging met een hoger energieverbruik, en de auteurs schreven dat hun bevindingen de hypothese ondersteunen dat slaap energie bespaart. ^[2]

CIBDOL · Energiebesparing tijdens de nacht

Verwerking en behoud van herinneringen

Naast fysiologische energiebalansen richt onderzoek zich op het zenuwstelsel. Een overzichtsartikel uit 2013 over slaap en geheugen stelt dat meer dan een eeuw onderzoek heeft vastgesteld dat slaap het behoud van herinneringen ten goede komt. Het beschrijft theorieën waarin herinneringen actief worden geconsolideerd tijdens de slaap via de reactivatie van recent opgeslagen geheugenrepresentaties tijdens trage-golfslaap, waarna de opvolgende remslaap deze mogelijk stabiliseert. ^[3]

Dit mechanisme werd onder meer onderzocht via experimentele geheugentaken. In een experiment uit 1997 met 20 gezonde mannen zorgde slaap over het algemeen voor een betere herinnering vergeleken met een wakkere controleperiode van gelijke duur. Het onthouden van woordparen verbeterde meer na slaap in het vroege deel van de nacht, dat vijf keer zoveel trage-golfslaap bevatte als het late interval, terwijl een spiegeltekentaak meer verbeterde na slaap in het late deel van de nacht, dat twee keer zoveel remslaap bevatte als het vroege interval. ^[4]

De synaptische homeostasehypothese

Tijdens de waaktoestand nemen contactpunten tussen neuronen toe door nieuwe interacties met de omgeving. De synaptische homeostasehypothese, uiteengezet door de auteurs in een perspectief uit 2014, stelt dat slaap de prijs is die de hersenen betalen voor plasticiteit. Volgens deze hypothese vereist leren tijdens de waaktoestand het versterken van verbindingen in de hersenen, wat de cellulaire behoefte aan energie en voedingsstoffen vergroot, waarna spontane activiteit tijdens de slaap de netto synaptische sterkte renormaliseert. Het perspectief behandelt de onderbouwing en bewijsvoering voor de hypothese en wijst op openstaande vragen rondom slaap en plasticiteit. ^[5]

Een studie uit 2004 naar menselijke slaap vond dat een leertaak die specifieke hersengebieden aansprak, werd gevolgd door een lokale toename van trage-golfactiviteit tijdens de daaropvolgende slaap. Deze lokale toename correleerde met betere prestaties op de taak na de slaap. ^[6]

Vloeistofstromen in het centrale zenuwstelsel

Een andere onderzoeksrichting bestudeert het transport van vloeistoffen in het brein. In een studie uit 2013 bij muizen waren zowel natuurlijke slaap als anesthesie geassocieerd met een toename van 60 procent in de ruimte tussen hersencellen, een toename in de uitwisseling van hersenvocht met de vloeistof tussen cellen en een snellere afvoer van bèta-amyloïd. Dit is een dierstudie. De auteurs stelden voor dat de herstellende functie van slaap een gevolg kan zijn van de afvoer van afvalstoffen die zich ophopen in het wakkere centrale zenuwstelsel. ^[7]

Bij mensen ligt het bewijs anders. Een beeldvormende studie uit 2019 bij mensen registreerde tijdens non-remslaap een coherent patroon waarin neurale trage golven werden gevolgd door hemodynamische oscillaties, die op hun beurt gekoppeld waren aan golven van hersenvochtstroming in het brein. De studie mat hersenritmes, hemodynamiek en vloeistofstroom, maar mat niet de afvoer van afvalstoffen. ^[8]

Dit artikel beschrijft wat onderzoek heeft gemeten en voorgesteld over de vraag waarom mensen slapen, en geeft geen advies over hoe lang of wanneer je moet slapen. Metingen van diepe slaap bij volwassenen vallen onder het specifieke thema van diepe slaap.