AccueilNederlandOnverwachte verbindingen tussen...

Onverwachte verbindingen tussen hersenen en darmen – europeantimes.news

Recent slaaponderzoek onthult onverwachte verbindingen tussen de hersenen en de darmen.

Slaap is een van de essentiële menselijke activiteiten – zo essentieel zelfs dat als we niet genoeg slaap krijgen voor zelfs maar één nacht, we misschien moeite hebben om na te denken, te reageren en anderszins de dag door te komen. Maar ondanks het belang ervan voor functie en overleving, begrijpen wetenschappers nog steeds niet volledig hoe slaap werkt.

Slapende kitten – illustratieve foto. Afbeelding tegoed: Kate Stone Matheson via Unsplash, gratis licentie

Binnenkomen Dragan Roguljeen neurobioloog op een zoektocht om de basisbiologie van slaap te ontrafelen.

Als een zelfverklaarde laatkomer in de wetenschap, voelde Rogulja zich aangetrokken tot vragen die ze « over het algemeen interessant en gemakkelijk te begrijpen op een fundamenteel menselijk niveau » vindt.

Een van deze vragen is wat er gebeurt als we slapen.

Voor Rogulja, universitair hoofddocent neurobiologie aan het Blavatnik Institute aan de Harvard Medical School, is een intrigerend aspect van slaap het verlies van bewustzijn en bewustzijn dat het met zich meebrengt wanneer de buitenwereld verdwijnt en de binnenwereld het overneemt.

In gesprek met Harvard Medicine-nieuwsverdiepte Rogulja zich in de details van haar slaaponderzoek, waarbij ze fruitvliegjes en muizen gebruikt om te onderzoeken waarom we moeten slapen en hoe we ons tijdens de slaap van de wereld loskoppelen.

Een experimentele opstelling die het Rogulja-lab gebruikt om de activiteit en gezondheid van fruitvliegjes te monitoren.  De vliegen worden gescheiden in afzonderlijke buizen en hun bewegingen worden vastgelegd door infraroodstralen.  In een onderzoek uit 2020 ontdekten de onderzoekers dat hoe meer slaapvliegen verloren gingen, hoe korter hun levensduur werd. Een experimentele opstelling die het Rogulja-lab gebruikt om de activiteit en gezondheid van fruitvliegjes te monitoren.  De vliegen worden gescheiden in afzonderlijke buizen en hun bewegingen worden vastgelegd door infraroodstralen.  In een onderzoek uit 2020 ontdekten de onderzoekers dat hoe meer slaapvliegen verloren gingen, hoe korter hun levensduur werd.

Een experimentele opstelling die het Rogulja-lab gebruikt om de activiteit en gezondheid van fruitvliegjes te monitoren. De vliegen worden gescheiden in afzonderlijke buizen en hun bewegingen worden vastgelegd door infraroodstralen. In een onderzoek uit 2020 ontdekten de onderzoekers dat hoe meer slaapvliegen verloren gingen, hoe korter hun levensduur werd. Afbeelding tegoed: Rogulja-lab.

Harvard Medicine-nieuws: Wat studeer je in de context van slaap?

Hoorndrager: Er zijn twee hoofdvragen waar mijn lab de afgelopen jaren mee bezig is geweest. De eerste is waarom slaap noodzakelijk is om te overleven. Hoe komt het dat als je niet slaapt, je letterlijk sterft na niet al te lange tijd? De andere vraag is hoe je hersenen zich loskoppelen van de omgeving als je in slaap valt. Hoe wordt voorkomen dat prikkels uw hersenen bereiken tijdens de slaap?

Het verhogen van de drempel voor zintuiglijke opwinding is essentieel voor slaap, en we willen begrijpen hoe die barrière rond de hersenen is opgebouwd. Slaap is één verenigde staat, maar het lijkt meerdere componenten te hebben die via afzonderlijke mechanismen worden gereguleerd. We willen die mechanismen begrijpen.

HMNieuws: Hoe heeft uw onderzoek de manier waarop u over slaap denkt veranderd?

Hoorndrager: Lange tijd hebben wetenschappers zich laten leiden door het principe dat slaap van de hersenen, door de hersenen en voor de hersenen is. Als gevolg hiervan heeft onderzoek zich grotendeels gericht op de hersenen over waarom slaap noodzakelijk is om te overleven.

We realiseren ons nu echter dat slaap misschien voor de hersenen is, maar dat is het niet zojuist voor de hersenen. Slaap is een superoud gedrag dat is ontstaan ​​bij de vroegste dieren. Deze dieren hadden geen hersenen en alleen een heel simpel zenuwstelsel.

Toen dieren complexer werden, evolueerden deze hersengerelateerde doeleinden van slaap. Onderzoekers hebben echter naar de hersenen van dieren met slaapgebrek gekeken om te proberen een reden te vinden waarom ze sterven, en ze hebben niets gevonden. Aan de andere kant laten klinische gegevens zien dat slaaptekort bij mensen leidt tot allerlei ziektes in het lichaam. Voor ons suggereerde dit echt dat slaap meer is dan alleen de hersenen.

Ons onderzoek vertelt ons dat we moeten stoppen met aan de hersenen los van het lichaam te denken als het om slapen gaat. Ik ben nog steeds geschokt door hoe neurowetenschappers denken dat de hersenen superieur zijn aan het lichaam en aan de top van een hiërarchie staan.

Om de grootste mysteries in de neurowetenschap op te lossen, moeten we een meer geïntegreerde benadering hanteren, en dat is wat mijn lab probeert te doen voor slaap. We hebben ontdekt dat we echt aan het hele lichaam moeten denken om slaap te begrijpen. En het is logisch. Als je gaat slapen, ontspannen je spieren, verandert je bloedsomloop. Het gaat natuurlijk om het hele lichaam.

HMNieuws: Welke hulpmiddelen gebruik je om slaap te bestuderen?

Hoorndrager: Historisch gezien is er veel slaaponderzoek gedaan op mensen, maar die experimenten zijn meestal beperkt en beschrijvend, omdat je niet echt kunt experimenteren met mensen.

In de afgelopen twee en een half decennia hebben wetenschappers zich echter gerealiseerd dat fruitvliegjes slapen; meer recentelijk kwamen we erachter dat de genen die de slaap in vliegen reguleren, behouden blijven in muizen.

Toen ik mijn lab begon, gebruikten we alleen fruitvliegjes als modelsysteem om slaap te bestuderen, maar sindsdien hebben we ook een muismodel ontwikkeld. Fruitvliegen stellen ons in staat om snel veel hypothesen te testen en grote, onbevooroordeelde genetische screenings uit te voeren, en dan kunnen we testen wat we vinden in vliegen in muizen, die als zoogdieren meer op mensen lijken.

HMNieuws: In uw 2020 Cel papierjij pakte aan waarom slaap nodig is om te overleven. Wat is het antwoord?

We ontdekten dat fruitvliegen die minder sliepen een kortere levensduur hadden: we zagen een correlatie waarbij hoe meer slaap de vliegen verloren, hoe sneller ze stierven. Interessant genoeg deed de wijze van slaapgebrek er niet toe. Waar het om ging was de hoeveelheid verloren slaap.

Er leek een buigpunt te zijn waar slaapgebrek in verband werd gebracht met de dood, wat ons vertelde dat er misschien iets specifieks in het lichaam aan de hand was in plaats van algemene slijtage.

Om dit verder te onderzoeken, kleurden we verschillende organen in vliegen met slaapgebrek met markers van celbeschadiging. We ontdekten dat er in de darmen een toename was van oxiderende moleculen, en de piek van oxidatie correleerde met het buigpunt waar de vliegen begonnen te sterven.

We bevestigden deze bevinding bij muizen met slaapgebrek. Maar toen we vliegen met een slaaptekort antioxidanten gaven of antioxidant-producerende genen in de darmen aanzetten, ontdekten we dat de vliegen konden overleven met weinig of geen slaap, wat suggereert dat de darmen een heel belangrijk doelwit van slaap zijn.

HMNieuws: Zijn er mogelijke toepassingen voor de mens?

Onze bevindingen suggereren dat als we oxidatie in de darm kunnen voorkomen, we het effect van slaapverlies kunnen tegengaan. Dit is belangrijk omdat veel ziektes verband houden met darmstoornissen, en veel ziektes die ontstaan ​​als je niet genoeg slaapt, kunnen in feite een gevolg zijn van darmbeschadiging.

We beginnen nu na te denken over hoe we darmoxidatie door slaapgebrek bij mensen kunnen diagnosticeren. We willen « swallowables » ontwerpen – pillen of tabletten die je zou kunnen slikken en die de oxidatieve toestand van je darmen aangeven door bijvoorbeeld de kleur van je ontlasting te veranderen.

We zijn ook op zoek naar biomarkers: moleculen die al in het lichaam circuleren en duiden op slaapgebrek en darmoxidatie. De artsen van mijn lab maken een profiel van muizen met slaapgebrek om naar dergelijke biomarkers te zoeken.

We hebben al enkele moleculen die veelbelovende markers voor oxidatie zijn en die lijken af ​​te nemen met behandelingen met antioxidanten. Uiteindelijk zou het mogelijk kunnen zijn om supplementen te ontwerpen die oraal kunnen worden ingenomen om darmoxidatie als gevolg van slaapgebrek tegen te gaan.

HMNieuws: Je hebt zojuist een gepubliceerd nieuw papier erin Cel dat onderzoekt hoe de hersenen zich tijdens de slaap loskoppelen van de omgeving. Vertel ons meer.

Tot nu toe wisten we hier bijna niets van. Het was niet duidelijk of er één plek in de hersenen is waar alle sensorische informatie tijdens de slaap wordt verzwakt, of dat er meerdere van dergelijke plaatsen zijn. Worden aanraking en temperatuur bijvoorbeeld tijdens het slapen op dezelfde manier verwerkt?

Iris Titos, een postdoctoraal onderzoeker in mijn laboratorium, heeft een systeem gebouwd dat milde, gemiddelde of hoge vibratieniveaus kan leveren aan fruitvliegen. Doorgaans worden er maar heel weinig vliegen wakker als je trillingen met een lage intensiteit gebruikt, en als je trillingen met een hoge intensiteit gebruikt, reageren bijna alle vliegen.

Vervolgens hebben we een grootschalig scherm gedaan om genen te identificeren die bepalen hoe gemakkelijk vliegen wakker worden – dus genen die ervoor zorgen dat vliegen supergemakkelijk wakker worden, en genen die ervoor zorgen dat vliegen slapen tijdens een aardbeving.

HMNieuws: Wat liet de genetische screening zien?

De resultaten van het scherm waren erg interessant. We hebben een gen geïdentificeerd dat codeert voor een molecuul genaamd CCha1. Toen we CCHa1 in de vliegen hadden uitgeput, werden ze heel gemakkelijk wakker – dus in plaats van dat 20 procent wakker werd op een bepaald trillingsniveau, werd 90 procent wakker.

Hoewel CCHa1 aanwezig is in zowel het zenuwstelsel als de darmen, werden vliegen pas gemakkelijker gewekt toen we het in de darmen opgebruikten.

De cellen in de darm die CCHa1 produceren, worden entero-endocriene cellen genoemd, en ze delen eigenlijk veel kenmerken met neuronen en kunnen zelfs verbinding maken met en communiceren met neuronen. Deze cellen kijken naar de binnenkant van de darm en ze « proeven » de inhoud van de darm.

We ontdekten dat hoe hoger de eiwitconcentratie in het dieet, hoe meer CCHa1 deze darmcellen produceerden. Dit molecuul reist vervolgens van de darm naar de hersenen, waar het signalen doorgeeft aan een kleine groep dopaminerge neuronen die ook informatie over trillingen ontvangen.

Deze neuronen produceren dopamine, dat meestal opwinding bevordert, maar in dit geval opwinding onderdrukt. Trillingen verzwakken de activiteit van de dopaminerge neuronen, waardoor de vliegen gemakkelijker wakker worden. CCHa1 geproduceerd door de darmen buffert in wezen de dopaminerge neuronen tegen trillingen, waardoor de vliegen de omgeving in grotere mate kunnen negeren en dieper kunnen slapen.

We ontdekten ook dat de CCHa1-route, hoewel cruciaal voor het doorlaten van mechanosensorische informatie, geen invloed heeft op hoe gemakkelijk de vliegen wakker worden wanneer ze worden blootgesteld aan hitte, wat suggereert dat verschillende sensorische modaliteiten zoals trillingen en temperatuur onafhankelijk kunnen worden doorgestuurd.

Ten slotte toonden we aan dat een eiwitrijker dieet ook de slaapkwaliteit bij muizen verbeterde, waardoor ze beter bestand waren tegen mechanische verstoringen. We testen nu of een vergelijkbare signaalroute bij muizen betrokken is.

HMNieuws: Wat vertellen deze bevindingen u?

Welnu, we weten uit ander onderzoek dat wanneer dieren verhongeren, ze de slaap onderdrukken om te kunnen foerageren. Als ze daarentegen verzadigd zijn, en vooral als ze verzadigd zijn met eiwitten, hebben ze de neiging om meer te slapen.

Nu hebben we aangetoond dat dieren dieper slapen en minder snel reageren als er meer eiwitten in het dieet zitten. Dit suggereert dat als dieren niet naar voedsel hoeven te zoeken, ze zich kunnen loskoppelen van de omgeving en zich ergens kunnen verstoppen om te slapen, wat misschien veiliger is.

Meer in het algemeen impliceert onze studie dat voedingskeuzes de slaapkwaliteit beïnvloeden. Nu kunnen we dit verband bij mensen onderzoeken om te begrijpen hoe voeding kan worden gemanipuleerd om de slaap te verbeteren.

HMNieuws: Is er iets over slaap waarvan je denkt dat mensen het vaak verkeerd begrijpen?

Rogulja: Ik denk dat mensen zich ervan bewust moeten zijn dat hoe we ons voelen en wat er in ons lichaam gebeurt niet hetzelfde hoeft te zijn. In ons onderzoek ontdekten we dat het mogelijk is om het gevoel van slaperigheid te scheiden van de behoefte om te slapen — sommige dieren met slaapgebrek voelden zich niet noodzakelijkerwijs slaperig, wat we konden zien omdat ze niet extra sliepen om daarna wat slaap in te halen. de ontbering stopte, maar deze dieren stierven nog steeds door het gebrek aan slaap.

Dit betekent dat zelfs als we onszelf voor de gek kunnen houden door ons niet slaperig te voelen, het gebrek aan slaap nog steeds negatieve effecten heeft op ons lichaam. je darmen.

Mensen zeggen misschien dat ze oké zijn met slechts een paar uur slaap per nacht, maar ze bedoelen gewoon dat ze de dag doorkomen. Hun lichaam gaat nog steeds het gebrek aan slaap registreren. We kunnen echt niet zeggen wat er in ons lichaam gebeurt als gevolg van slaapgebrek, en we hebben waarschijnlijk meer slaap nodig dan we denken.

Bron: HMS

!function(f,b,e,v,n,t,s){if(f.fbq)return;n=f.fbq=function(){n.callMethod?
n.callMethod.apply(n,arguments):n.queue.push(arguments)};if(!f._fbq)f._fbq=n;
n.push=n;n.loaded=!0;n.version=’2.0′;n.queue=[];t=b.createElement(e);t.async=!0;
t.src=v;s=b.getElementsByTagName(e)[0];s.parentNode.insertBefore(t,s)}(window,
document,’script’,’https://connect.facebook.net/en_US/fbevents.js’);
fbq(‘init’, ‘1254095111342376’);
fbq(‘track’, ‘PageView’);

Lien source

Publicité

Plus articles a lire

spot_img
spot_img

Faites la subscription avec nous

Lire ausi The European Times.

Lire la suite

FOD Justitie publiceert jaarverslag 2023 : Met mensgerichtheid maken we het verschil 

Met mensgerichtheid maken we het verschil De federale overheidsdienst Justitie brengt zijn jaarverslag 2023 uit. Dat belicht een aantal opvallende projecten van het afgelopen jaar binnen ons departement, het proces van de aanslagen van Brussel en workshops rond agressie in...

De Heer legt in ons de zaden van zijn Woord europahoy.news

Samen met de pelgrims op het Sint-Pietersplein dacht paus Franciscus na over het beeld van het zaaien en het zaad dat het Evangelie voorstelt. En hij uitte ook zijn bezorgdheid over de ‘in odium fidei’-moorden in de Democratische...

Officiële reis van ZM de Koning naar Estland, Litouwen en Letland europahoy.news

De reis begint in Tallinn, waar Zijne Majesteit een bilaterale ontmoeting zal houden met de president van de Republiek Estland, Alar Karis, waarna hij het parlement (Riigikogu) zal bezoeken. Hij zal de reis naar Estland voltooien met een...

Profitez d'un accès exclusif à l'ensemble de notre contenu

Bientôt, nous aurons un abonnement en ligne et vous pourrez débloquer tous les articles que vous rencontrerez.