Monet miljoonat ihmiset kärsivät vuosittain akuutista ja pitkäaikaisesta univajeesta.
Vaikka aivojen neljä univaihetta, muun muassa REM-uni, on tunnettu jo vuosikymmeniä, tiedot siitä, mitä aivoissa tapahtuu, kun ihminen vaipuu uneen, ovat tähän asti olleet varsin rajalliset.
Neljästä vaiheesta 19 vaiheeseen
Tanskalais-englantilaisessa tutkimuksessa, johon osallistui tutkijoita Århusin ja Oxfordin yliopistoista, kuvattiin 57 ihmisen aivoja, kun he nukahtivat ja nukkuivat.
Tulokset osoittavat, että aivot itse asiassa käyvät läpi 19 vaihetta ennen kuin ne saavuttavat valvetilasta syvän unen tilan. Suurin osa näistä vaiheista tapahtuu N1-unen aikana, jolloin ihminen on nukahtamassa.
Tutkimus antoi entistä paljon yksityiskohtaisemman kuvan ihmisen unirytmistä ja siten paremman käsityksen unesta ja niistä ongelmista, joita nukahtamiseen saattaa liittyä.
Lisäksi tutkimus avasi tutkijoille muita mahdollisuuksia.
Tutkijat voivat vaikuttaa uneen
Aivokuvausten perusteella tutkijat laativat simulaattorin, joka muistuttaa aivoja ja aivojen aktiviteettia unen aikana, ja havaitsivat, että aivojen unirytmiin voidaan vaikuttaa.
Tutkijat kykenivät herättämään aivosimulaattorin syvästä unesta tiettyihin kohtiin suunnatuilla ärsykkeillä. Jos simulaattorin reaktio vastaa oikeiden aivojen reaktioita, havainto avaa uusia mahdollisuuksia unettomuuden hoitoon.
Jos tutkijat voivat herättää aivot syvästä unesta, he voivat teoriassa myös vaivuttaa aivot syvään uneen esimerkiksi ärsyttämällä tiettyjä alueita sähköimpulsseilla.
Tutkijat aikovat nyt testata aivosimulaattorin tehoa apinoilla.
Miksi uni on tärkeää?
Unen tarkoitus ja unen eri vaiheet herättävät tutkijoiden keskuudessa paljon keskustelua. Yleisesti ollaan kuitenkin yhtä mieltä siitä, että unen tarkoitus on käsitellä, voimistaa ja elvyttää elimistön eri prosesseja, esimerkiksi muistia.
Unen aikana tärkeä tieto tallentuu työmuistista säilömuistiin prosessissa, jota kutsutan konsolidaatioksi. Uni puhdistaa samalla työmuistin, jotta se on valmis uuteen päivään ja uuteen informaatioon.
Muistin lisäksi uni korjaa myös kudoksia ja säätelee hormoneja. Unen aikana erittyy esimerkiksi geliiniä ja leptiiniä, jotka säätelevät ruokahalua. Siksi liian vähäinen määrä unta voi johtaa ruokahalun lisääntymiseen.
Lisäksi tutkijat ovat havainneet, että uni puhdistaa aivot kuona-aineista.
Aivot huuhtoutuvat unen aikana
Kun tulee pimeä, aivot avaavat sulut ja päästävät nesteen valumaan kaikkiin kolosiin. Aivojen viemäriverkostoa kutsutaan glymfaattiseksi järjestelmäksi. Se takaa, että aivot eivät huku omiin jätteisiinsä.
Aivoja ympäröi noin 200 millilitraa aivo-selkäydinnestettä. Se on väritöntä nestettä, joka vaihtuu monta kertaa vuorokaudessa, jotta kuona-aineet saadaan tehokkaasti poistettua.
Aivojen verisolut ovat yhteydessä niin kutsuttuihin astrosyytteihin. Kun nukumme, astrosyyttien ja verisuonten väliin syntyy aukko ja aivo-selkäydinneste pääsee virtaamaan aivoihin verisuonia pitkin.
Astrosyyttien pienet vesikanavat, jotka koostuvat putkenmuotoisesta AQp4-proteiinista, mahdollistavat sen, että aivo-selkäydinnestettä pääsee virtaamaan aivokudokseen, jossa hermosolut sijaitsevat.
Päivällä hermosolut tuottavat paljon kuona-aineita, jotka voivat olla aivoille myrkkyä. Yöllä tapahtuva aivo-selkäydinnestehuuhtelu poistaa myrkkyaineet hermosoluista.
Aivo-selkäydinneste vie kuona-aineet aivoista pois kulkeviin verisuoniin. Astrosyytit kuljettavat nesteen ja kuona-aineet pois.
