Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Aivosi kutistuvat nukkuessasi

Menetät valtaosan muistoistasi, kun nukut. Aivosolujen väliset yhteydet kutistuvat nimittäin lähes 20 prosenttia yön aikana. Solujen laihdutuskuurista on kuitenkin sinulle hyötyä.

Dag Sundberg/Getty Images & Claus Lunau

On tarpeellisempaa nukkua kuin syödä. Ravinnotta pärjää jopa kaksi kuukautta, mutta kukaan ei ole pystynyt valvomaan 12:ta vuorokautta pitempään.

Unenpuute sotkee muistin, hyydyttää reaktiot ja romuttaa arvostelukyvyn. Kun ei saa tai voi nukkua, elimistö joutuu koville ja immuunijärjestelmä alkaa pettää.

Lopulta aivot eivät enää kykene erottamaan todellisia asioita kuvitelluista ja todellisuudentaju häviää.

Tieteilijät ovat tuhansia vuosia pohtineet sitä, miksi uni on niin tärkeää elimistölle, ja nykyään tutkijat porautuvat yhä syvemmälle elimistön salaisuuksiin löytääkseen tähän vastauksen.

He ovat työntäneet mikroskooppeja hiirten kallon läpi ja tuijottaneet vuosikausia hiirten aivojen ohuita viipaleita. Yksi vastaus kysymykseen on se, että nukumme, jotta aivomme voivat kutistua.

Aivot huuhtovat jätteet viemäriin

Yhteys ympäristöön katoaa nukahtamisen jälkeen. Tietoisuudessa tapahtuvia muutoksia voidaan seurata elektrodeilla, jotka mittaavat aivojen aaltoilevaa aktiivisuutta.

Nukahtamishetkestä eteenpäin aivot toimivat eri tavalla kuin valvetilan aikana. Aivosolujen viestintä muuttuu, ja aivoaallot näyttävät erilaisilta.

Nukkuminen jakautuu useisiin eri univaiheisiin. Kevyellä ja syvällä unella sekä REM- eli vilkeunella on omat tyypilliset aivoaaltomuotonsa.

Nainen elektrodit päässään aivoaaltojen rekisteröimiseksi.
© Burger/Getty Images

Unikäyrä paljastaa ÄO:n

Aivot puurtavat sinäkin aikana, kun nukut. Hermosolut viestivät keskenään, ja niiden aaltoilevaa aktiivisuutta voidaan seurata päähän kiinnitettävien elektrodien avulla.

Saksalaistutkijat ovat havainneet laajassa kokeessa, että tietyt aivoaaltokuviot, niin sanotut unisukkulat, voivat paljastaa ihmisen älykkyyden. Ihmiset, joilla esiintyy paljon unisukkuloita, selviävät hyvin ÄO-testeissä.

Tutkijoiden mukaan yhteys johtuu siitä, että unisukkulat heijastavat niin sanotun valkoisen aineen määrää aivoissa, ja älykkäillä ihmisillä on keskimääräistä enemmän valkoista ainetta. Tutkimuksissa on havaittu myös ero naisten ja miesten välillä.

Älykkyysosamäärän ja unisukkuloiden välinen yhteys tuli selvästi esiin naisilla. Miehillä se näkyi vain, jos he ottivat lyhyet päiväunet. Tulos antaa ymmärtää, että uni vaikuttaa naisten aivoihin eri tavalla kuin miesten.

Uinuvat aivot saavat muutkin kehonosat vaipumaan rauhalliseen olotilaan.

Lihakset eivät enää saa käskyjä ja rentoutuvat täydellisesti. Samanaikaisesti sydämen syke hidastuu yli 25 prosenttia, ruumiinlämpö laskee alle 36 asteeseen ja elimistön hapenkulutus pienenee 15 prosenttia.

Huuhtelu pitää aivot puhtaina

Kun pimeys laskeutuu, aivosi avaavat padot, jotta neste pääsee virtaamaan niiden läpi.

Jäte hukuttaa aivot

Huuhteleva glymfaattinen järjestelmä varmistaa, että kudos ei huku omiin jätteisiinsä.

Claus Lunau

Neste vaihtuu useita kertoja päivässä

Aivot likoavat noin 200 millilitrassa likvoria eli aivo-selkäydinnestettä. Tämä monta kertaa vuorokaudessa vaihtuva kirkas, väritön aine huolehtii siitä, että aivoihin ei pääse kertymään haitallisia jäännöksiä.

Claus Lunau

Unen aikana aivoihin tulee onkaloita

Aivojen verisuonten ympärillä on tiivistäviä tukisoluja, astrosyyttejä. Unen aikana astrosyyttien ja suonten väli alkaa vuotaa. Siksi aivo-selkäydinneste voi virrata suonia pitkin syvälle aivoihin.

Claus Lunau

Neste siivilöityy vesihuokosten läpi

Astrosyyteissä on pieniä vesihuokosia, jotka koostuvat putkimaisesta AQP4-proteiinista. Huokosten tehtävänä on välittää aivo-selkäydinnestettä aivokudokseen, jossa on muun muassa hermosoluja.

Claus Lunau

Myrkyt huuhtoutuvat hermosoluista

Päivän mittaan hermosolut tuottavat paljon jätteitä, jotka voivat olla haitallisia keskushermostolle. Levon aikainen aivo-selkäydinnestevirtaus huuhtelee haitta-aineet hermosoluista.

Claus Lunau

Jätteet poistuvat aivoista

Aivo-selkäydinneste kuljettaa jätteet niiden laskimoiden luo, joita pitkin veri poistuu aivoista. Astrosyytit siirtävät haitta-aineita sisältävän nesteen suonten rakoihin, jotta se poistuu aivoista.

Claus Lunau

Aivo-selkäydinneste ympäröi aivoja ja täyttää kaikki niiden ontelot. Aivokammion suonipunos tuottaa sitä noin seitsemän desilitraa vuorokaudessa.

Nestettä poistuu joka päivä saman verran aivoista verisuonien kautta. Välttämätön aine suojaa aivoja iskuilta ja tärinältä ja auttaa aivokudosta pääsemään eroon solujen jätteistä

Ennen vuoden 2013 tutkimusta ei osattu selittää, millä tavalla aivo-selkäydinneste pääsee puhdistamaan aivokudoksen syvempiä osia soluille haitallisista jäteaineista.

Tutkimus tehtiin laboratoriohiirillä, joiden aivo-selkäydinnesteeseen oli lisätty fluoresoivia merkkiaineita. Näiden ansiosta virtausta oli mahdollista seurata kalloon tehdyn reiän kautta ujutetulla mikroskoopilla.

Seuranta paljasti, että aivo-selkäydinneste siirtyy aivojen syviin osiin verisuonien lomassa kulkevien pienten kanavien kautta.

Väylät kuuluvat niin sanottuun glymfaattiseen järjestelmään, joka on elintärkeä. Perusteellinen huuhtelu varmistaa, että aivot pääsevät eroon haittaaineista, jotka kertyessään voivat myrkyttää solut.

NUKKUA VOI LIIKKEELLÄKIN

Eläimillä esiintyy erikoisia nukkumistapoja, jotka eivät esimerkiksi estä liikkumista

Kun tutkijat vertasivat glymfaattisen järjestelmän toimintaa valve- ja unitilan aikana, he päätyivät yllättävään tulokseen.

Kävi ilmi, että järjestelmä ei käytännössä toimi muulloin kuin nukuttaessa. Aivot aloittavat huuhtelun pian nukahtamisen jälkeen.

Selittäväksi tekijäksi arvellaan noradrenaliinihormonia, jolla on tärkeä osa vireyden säätelyssä. Uneen vaipumisen jälkeen aivojen noradrenaliinipitoisuus pienenee, ja ilmeisesti tämä muutos mahdollistaa glymfaattisen järjestelmän aktivoitumisen.

Toisin sanoen nukkuminen varmistaa, että aivot eivät huku omiin jätteisiinsä.

Hermoliitokset kutistuvat

Yhdysvaltalaisen Wisconsinin yliopiston tutkijaryhmä totesi aiemmin tänä vuonna, että aivosolujen väliset yhteydet surkastuvat unen aikana.

Synapseiksi kutsutut hermoliitokset ovat keskeisessä asemassa esimerkiksi muistitoiminnoissa, koska ne pystyvät tallentamaan niitä ärsykkeitä, joita valveillaoloaikana vastaanotetaan.

Yhdysvaltalaistutkijoita kiinnosti, mitä synapseille tapahtuu, kun nukutaan.

Vaikka hermoliitokset ovat yleensä vain alle mikrometrin eli millimetrin tuhannesosan kokoisia, niitä voitiin kuvata kolmiulotteisesti SBF-SEM-tekniikalla, joka on suhteellisen uusi pyyhkäisyelektronimikroskopian sovellus.

Ensin hiiren aivoista otetun pienen näytteen pinta kuvattiin. Sitten siitä leikattiin äärimmäisen terävällä timanttiveitsellä muutaman nanometrin eli millimetrin miljoonasosan paksuinen viipale, ja mikroskooppi otti siitä toisen kuvan. Toistamalla vaiheet tuhansia kertoja voitiin kuvata joka ainoa kerros.

Lopuksi tietokone yhdisti yksittäiset kuvat pienen aivojen osan kolmiulotteiseksi malliksi.

Riittävän suuren tutkimusaineiston kokoamiseen kului monta vuotta. Analysointivaiheessa määritettiin lähes 7 000 synapsin koko.

Ne olivat peräisin useilta eri hiiriltä, jotka olivat näytteenottohetkellä joko valvetai unitilassa. Vertailuryhmien välinen ero oli selvä: nukkuvien hiirien synapsit olivat keskimäärin 18 prosenttia pienempiä kuin koko päivän hereillä olleiden hiirien.

Proteiinit hävittävät muistoja

Yhdysvaltalaisen Johns Hopkinsin yliopiston tutkijat sukelsivat syvemmälle aivoihin.

He havainnoivat niitä synapsien proteiineja, joilla osoittautui olevan ratkaiseva merkitys aivojen unen aikaiselle laihdutuskuurille.

Keskeisiin proteiineihin kuuluvat niin sanotut AMPA-reseptorit, joita on hermoliitoksessa toisen solun pinnalla ja jotka sitovat välittäjäaineita toisesta solusta.

© Claus Lunau

Synapsit kutistuvat

Aivoissasi on satoja biljoonia synapseja eli hermoliitoksia, jotka yhdistävät yksittäisiä hermosoluja ristiin rastiin. Jokaisessa synapsissa on sekaisin tuhansia proteiineja, mutta niin sanotut AMPA-reseptorit erottuvat joukosta.

Ne varmistavat, että pystyt muistamaan niitä aistimuksia, joita on syntynyt sinä aikana, kun olet ollut valveilla. Nukkuessasi aivot eristäytyvät ulkomaailmasta ja synapsit voivat rauhassa siirtää proteiineja.

Koska monet AMPA-reseptorit saavat lähtöpassit, muistettavat aistimukset alkavat hävitä. Aivot eivät kuitenkaan tuhoa muistikuvia summassa. Valikoinnin ansiosta tärkeät muistot säästyvät puhdistukselta.

  • Synapsissa on paljon AMPA-reseptoreja, koska valveillaoloaikana otetaan vastaan ja käsitellään aistiärsykkeitä.

  • Hermosolun sisältämä Homer1a-proteiini pystyy siirtymään synapsiin, jossa se voi sitoutua mGluR5-proteiiniin.

  • Kun ollaan hereillä, läsnä on noradrenaliini-hormonia, joka estää Homer1a:ta sitoutumasta mGluR5:een.

  • Nukuttaessa aivojen noradrenaliinipitoisuus pienenee. Samaan aikaan välittäjä-aine adenosiinin määrä kasvaa.

  • Kun adenosiinia on paljon ja noradrenaliinia vähän, Homer1a pääsee helposti aktivoimaan mGluR5:n.

  • MGluR5 käynnistää prosessin, joka poistaa AMPA-reseptoreja. Sen seurauksena synapsi surkastuu.

Kun reseptorit ottavat vastaan viestin, ne huolehtivat siitä, että se välittyy eteenpäin sähköimpulssina. Jos synapsia käytetään paljon valveillaoloaikana, hermosolu siirtää synapsiin enemmän AMPA-reseptoreja.

Niinpä synapsi kasvaa. Synapsin toiminnan sujuvuus taas riippuu reseptorien määrästä. Esimerkiksi näköärsyke, joka on vahvistanut synapseja, on helpompi muistaa.

Nähdäkseen, mitä nukkuminen tekee AMPA-reseptoreille, tutkijat porasivat reiän hiiren kalloon ja havainnoivat mikroskoopin avulla synapsien proteiineja.

Kuvissa näkyi selvä muutos sen jälkeen, kun hiiri oli nukahtanut. Suuri osa AMPA-reseptoreista hävisi hiiren nukkuessa. Tämä viittasi siihen, että uni tuhosi hiiren muistoja.

Lähempi tarkastelu paljasti, että synapseissa esiintyi hiiren nukkuessa Homer1animistä proteiinia.

Nimenomaan se näytti poistavan AMPA-reseptoreja. Tutkimustulos herätti lisää kysymyksiä. Aivothan tuskin heikensivät vahingossa tiedonsiirtoyhteyksiään. Syytä alettiin selvittää kokeellisesti.

© Shutterstock

Valvominen päästää pöpöt valloilleen

Kun ei ole nukkunut pariin vuorokauteen, elimistö alkaa pettää. Puolustusreaktiot heikkenevät, ja psyyke häiriintyy

  • 24 TUNNIN KULUTTUA

    Sinun on vaikea oppia uutta ja muistaa asioita oikein. Ongelmat johtuvat siitä, että aivot eivät ole päässeet tyhjentämään itseään tuoreista ärsykkeistä. Siksi niiden kapasiteetti osoittaa loppumisen merkkejä.

  • 36 TUNNIN KULUTTUA

    Kehosi siirtyy hälytystilaan. Unenpuute saa aivot kiihdyttämään stressihormonien tuotantoa. Niiden vaikutuksesta syke nopeutuu ja verenpaine kohoaa. Ruoansulatus sen sijaan hidastuu tai jopa pysähtyy.

  • 48 TUNNIN KULUTTUA

    Tulet alttiiksi bakteeri- ja virustartunnoille. Valvominen haittaa tiettyjen puolustussolujen muodostumista. Ilman niitä immuunijärjestelmä ei pysty tunnistamaan eikä tuhoamaan taudinaiheuttajia.

  • 72 TUNNIN KULUTTUA

    Todellisuudentajusi hämärtyy. Mielen tuottama aistimus tuntuu todelta, koska aivojen eri osat eivät tee normaalisti yhteistyötä. Kun esim. harhanäky syntyy, näköalueet aktivoituvat ilman aitoja hermoimpulsseja.

Kokeessa käytettiin häkkiä, jossa hiirille oli mahdollista antaa vaimea sähköisku pohjan kautta. Osaan koeeläimistä pistettiin jo valveillaoloaikana ainetta, joka esti Homer1a:ta toimimasta ja siten heikentämästä synapsien toimintaa unen aikana.

Kun hiirille annettiin seuraavana päivänä sähköisku, niiden reaktiot vaihtelivat sen mukaan, olivatko niiden synapsit kutistuneet nukkumisen aikana vai eivät.

Ne hiiret, joiden synapseissa Homer1a oli saanut toimia normaalisti, säikähtivät vähemmän. Reagointitavassa ei ollut eroa silloinkaan, kun käytettiin häkkiä, jota hiiret eivät voineet kokemuksesta liittää sähköiskuun.

Tutkimustulos vihjasi vahvasti unen päätehtävästä.

Nukkuminen antaa aivoille mahdollisuuden kutistua ja samalla tyhjentää roskakorejaan. Jos aivot eivät hylkäisi muistiainesta, ne hukkuisivat ärsyketulvaan ja menettäisivät toimintakykynsä.

Laskelmat osoittivat, että noin 80 prosenttia synapseista surkastuu nukkumisen aikana. Tutkijoiden mukaan raju karsinta varmistaa muistin toimintaedellytykset.

Nukkuminen ehkäisee dementiaa

Vaikka synapsien todettiin enimmäkseen kutistuvan, osassa niistä ei todettu tapahtuvan merkittäviä muutoksia. Se, mitkä hermoliitokset säilyvät ennallaan, ei ole sattuman varassa.

Uni varjelee vahvimpia hermoyhteyksiä, joiden ansiosta muistiainesta on helppo palauttaa mieleen. Ahkera käyttö vahvistaa synapseja.

© Shutterstock

Aivojen virhe tekee painajaisesta todellisen

Kun nukahdat, menetät kehosi hallinnan. Unen aikana aivojesi sisimmistä sopukoista riippuu, pysytkö turvallisesti vuoteessa.

  • © Kevin Cooley/Getty Images

    Kävelyllä pimeässä

    Jopa 40 prosenttia lapsista kävelee ainakin kerran unissaan. Unissakävely on harvinaisempaa aikuisiällä, mutta sitä esiintyy kaikenikäisillä. Unissakävelijän silmät ovat auki, ja hän voi vaikkapa lähteä ulos. Unissakävely tapahtuu syvässä unessa, josta on vaikea herätä. Taustalla on aivojen tekemä virhe: ne aktivoivat valvetilaan kuuluvia toimintoja.

  • © Alamy/All Over

    Yöllinen kauhukohtaus

    Lapsen sydän hakkaa, ja hän hengittää kiivaasti ja huutaa. Hän on kuitenkin täydessä unessa, eikä häntä kannatakaan herättää. Kyse on lyhyestä unikauhukohtauksesta, joka johtuu siitä, että aivojen pelkokeskukset, mantelitumakkeet, aktivoituvat syvän unen aikana

  • © Shutterstock

    Sutinaa höyhensaarilla

    Harvinaisiin unihäiriöihin kuuluva sexsomnia ilmenee unen aikaisena seksuaalisena toimintana, kuten itsetyydytyksenä tai yhdyntänä. Vuonna 2014 raiskauksesta epäilty ruotsalaismies vapautettiin syytteestä, koska oikeus katsoi hänen nukkuneen tehdessään naiselle seksuaalista väkivaltaa

  • © Shutterstock

    Unta riittää loputtomiin

    Harvinaiselle Kleine-Levinin oireyhtymälle on ominaista ajoittainen liikaunisuus. Sitä sairastava voi nukkua melkein vuorokauden ympäri. Taustalla lienee sisäistä kelloa ja nälkää säätelevän hypotalamuksen toimintahäiriö, sillä oireyhtymään liittyvät myös ahmimisjaksot. Sairastuneet ovat usein nuoria miehiä.

  • © Shutterstock

    Pään sisällä paukahtaa

    Pam, ja olet täysin hereillä. Ne ihmiset, jotka kärsivät räjähtävän pään oireyhtymästä, kuulevat omassa päässä syntyvän pamahtavan äänen ja heräävät siihen. Jotkut kokevat havahtuessaan hereille myös kirkkaan valoilmiön. Unihäiriön syytä ei tiedetä, mutta se voi liittyä kuuloalueiden toimintaan.

Siitä, että nukkumisen aikainen puhdistus hävittää paljon muistiainesta, on enemmän hyötyä kuin haittaa, sillä se varmistaa, että tärkeät muistot säilyvät kirkkaina.

Riittävällä yölevolla on tutkitusti terveyttä edistävä vaikutus. Jatkuvasti liian vähän nukkumalla voikin vahingoittaa itseään pysyvästi.

Muun muassa aikuisilla, jotka kärsivät unihäiriöistä, on keskimääräistä suurempi riski sairastua Alzheimerin tautiin myöhemmällä iällä. Syy-yhteyttä tutkitaan, mutta kokonaiskuva on vielä epäselvä.

Tähän mennessä on saatu viitteitä siitä, että haittaaineiden kertyminen hermosolujen ympärille ja AMPA-reseptorien säätelyn pettäminen kuuluvat vaaratekijöihin.

Aivojen toimintakykyä voi siis tukea niinkin helposti kuin nukkumalla tarpeeksi.

Lue myös:

Muisti

Treenaa aivojasi: Muisti

13 minuuttia
Aivot

OPTINEN HARHA: Pisteet ovat yhtä harmaat

2 minuuttia
Tired man at work
Aivot

kehno uni näivettää aivot

0 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota