Mausstudie: Schlaf-Wach-Zyklus in Verbindung mit dem Salzgehalt im Gehirn

Laut einer neuen Mausstudie von Forschern der Universität Kopenhagen scheint der Salzgehalt im Gehirn eine entscheidende Rolle dabei zu spielen, ob wir einschlafen oder wach bleiben. Die Ergebnisse sind von großer Bedeutung für die Erforschung psychiatrischer Erkrankungen wie Schizophrenie, Verwirrung nach Anästhesie sowie Krämpfe oder Krampfanfälle aufgrund von Schlafentzug.

Zum ersten Mal haben Forscher gezeigt, dass die Salzgehalte in unserem Körper und Gehirn unterschiedlich sind, je nachdem, ob wir schlafen oder wach sind. Die Ergebnisse zeigen, dass es durch Beeinflussung des Salzgehalts möglich ist, den Schlaf-Wach-Zyklus in Mausmodellen zu steuern.

„Diese Salze spielen eine viel größere und entscheidendere Rolle als bisher angenommen. Die Entdeckung zeigt eine völlig neue Ebene des Verständnisses der Funktionsweise des Gehirns “, sagt Professor Maiken Nedergaard vom Zentrum für Grundlagen- und translationale Neurowissenschaften der Universität Kopenhagen.

„In erster Linie erfahren wir mehr darüber, wie der Schlaf kontrolliert wird. Es kann sich jedoch auch für ein besseres Verständnis der Zukunft öffnen, warum manche Menschen unter Krampfanfällen leiden, wenn sie die ganze Nacht wach bleiben. “

Für die Studie injizierten die Forscher Salz in das Gehirn von Mäusen, um festzustellen, ob der Salzgehalt ihren Schlaf-Wach-Zyklus beeinflussen könnte. Sie fanden heraus, dass es die Neuromodulatoren (Verbindungen wie Adrenalin, die jeden Morgen eine Schlüsselrolle beim Aufwachen spielen) sind, die den Salzgehalt der Neuronen verändern. Dieser Salzhaushalt entscheidet dann, ob die Neuronen empfindlich auf Stimulation in Form einer Berührung reagieren.

Wenn wir zum Beispiel wach sind, macht der Salzhaushalt Neuronen sehr empfindlich für Stimulation. Im Gegensatz dazu erschwert der Salzhaushalt im Schlaf die Aktivierung der Neuronen.

"Es ist viel einfacher als bisher in der Gehirnforschung angenommen. Die durchgeführten Untersuchungen konzentrierten sich bisher nur auf die neuronale Aktivität des Gehirns, um komplizierte Prozesse wie Schlafen oder Wachen abzubilden und zu analysieren “, sagt Nedergaard.

Die Tatsache, dass das Gehirn sieben bis acht Stunden Schlaf benötigt, um täglich gut zu funktionieren, zeigt, dass wir noch viel mehr verstehen müssen, sagt Nedergaard. Er fügt hinzu, dass es an der Zeit ist, das Gehirn als viel mehr als nur eine Gruppe von Neuronen zu betrachten, die sich wie ein Computer verhalten.

„Unsere Studie zeigt, dass das Gehirn etwas so Einfaches wie das Ändern des Salzgehalts verwendet, um zu kontrollieren, ob wir schlafen oder wach sind. Diese Entdeckung zeigt, dass es nicht ausreicht, nur Neuronen zu untersuchen, um die Gehirnaktivität zu verstehen. “

Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift veröffentlicht WISSENSCHAFT.

Quelle: Universität Kopenhagen