Ψυχική Υγεία: Οι περισσότεροι άνθρωποι που έχουν περάσει μια νυχτερινή νύχτα είναι πολύ εξοικειωμένοι με το αίσθημα του “κουρασμένου και καλωδιωμένου”. Παρόλο που το σώμα είναι σωματικά εξαντλημένο, ο εγκέφαλος αισθάνεται χαρούμενος, χαλαρός και σχεδόν ζαλισμένος. Τώρα, οι νευροβιολόγοι του Πανεπιστημίου Northwestern είναι οι πρώτοι που αποκάλυψαν τι προκαλεί αυτό το φαινόμενο της μέθης. Σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές προκάλεσαν ήπια, οξεία στέρηση ύπνου σε ποντίκια και στη συνέχεια εξέτασαν τις συμπεριφορές και την εγκεφαλική τους δραστηριότητα. Όχι μόνο αυξήθηκε η απελευθέρωση ντοπαμίνης κατά τη διάρκεια της οξείας περιόδου απώλειας ύπνου, αλλά ενισχύθηκε και η συναπτική πλαστικότητα – κυριολεκτικά επανασυνδέοντας τον εγκέφαλο ώστε να διατηρήσει τη ζωηρή διάθεση για τις επόμενες ημέρες. Αυτά τα νέα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο οι καταστάσεις της διάθεσης μεταβαίνουν με φυσικό τρόπο. Θα μπορούσαν επίσης να οδηγήσουν σε μια πληρέστερη κατανόηση του τρόπου δράσης των αντικαταθλιπτικών ταχείας δράσης (όπως η κεταμίνη) και να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν άγνωστους μέχρι σήμερα στόχους για νέα αντικαταθλιπτικά φάρμακα.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε online την Πέμπτη (2 Νοεμβρίου) στο περιοδικό NeuronΗ μελέτη έχει τίτλο “Μονοπάτια ντοπαμίνης που μεσολαβούν στις μεταβάσεις συναισθηματικής κατάστασης μετά από απώλεια ύπνου”. Ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης του Northwestern, Mingzheng Wu, είναι ο πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης και η καθηγήτρια Yevgenia Kozorovitskiy είναι η αντίστοιχη συγγραφέας. “Η χρόνια απώλεια ύπνου είναι καλά μελετημένη και οι ομοιόμορφα επιζήμιες επιπτώσεις της είναι ευρέως τεκμηριωμένες”, δήλωσε η Kozorovitskiy. “Αλλά η σύντομη απώλεια ύπνου -όπως η αντίστοιχη ενός φοιτητή που κάνει ξενύχτι πριν από ένα διαγώνισμα- είναι λιγότερο κατανοητή. Διαπιστώσαμε ότι η απώλεια ύπνου προκαλεί μια ισχυρή αντικαταθλιπτική δράση και επανασυνδέει τον εγκέφαλο. Αυτό είναι μια σημαντική υπενθύμιση του πώς οι περιστασιακές μας δραστηριότητες, όπως μια άγρυπνη νύχτα, μπορούν να αλλάξουν ριζικά τον εγκέφαλο μέσα σε λίγες μόνο ώρες”. Ειδικός στη νευροπλαστικότητα, η Kozorovitskiy είναι αναπληρωτής καθηγητής νευροβιολογίας και καθηγητής Irving M. Klotz στο Κολέγιο Τεχνών και Επιστημών Weinberg του Northwestern.
Σημάδια απώλειας ύπνου
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι οι οξείες διαταραχές του ύπνου συνδέονται με μεταβαλλόμενες ψυχικές καταστάσεις και συμπεριφορές. Οι μεταβολές του ύπνου και των κιρκάδιων ρυθμών σε ασθενείς, για παράδειγμα, μπορούν να πυροδοτήσουν μανία ή περιστασιακά να αντιστρέψουν καταθλιπτικά επεισόδια. “Είναι ενδιαφέρον ότι οι αλλαγές στην κατάσταση της διάθεσης μετά από οξεία απώλεια ύπνου μοιάζουν τόσο αληθινές, ακόμη και σε υγιή άτομα, όπως έχω βιώσει εγώ και πολλοί άλλοι”, δήλωσε ο Wu. “Αλλά οι ακριβείς μηχανισμοί στον εγκέφαλο που οδηγούν σε αυτά τα αποτελέσματα έχουν παραμείνει ελάχιστα κατανοητοί”. Για να διερευνήσουν αυτούς τους μηχανισμούς, η Kozorovitskiy και η ομάδα της ανέπτυξαν ένα νέο πείραμα για να προκαλέσουν οξεία απώλεια ύπνου σε ποντίκια που δεν είχαν γενετικές προδιαθέσεις που σχετίζονται με τις ανθρώπινες διαταραχές της διάθεσης. Η πειραματική διάταξη έπρεπε να είναι αρκετά ήπια ώστε να μην προκαλεί ουσιαστικό στρες στα ζώα, αλλά αρκετά άβολη ώστε να εμποδίζει τα ζώα να αποκοιμηθούν. Μετά από μια νύχτα χωρίς ύπνο, η συμπεριφορά των ζώων μεταβλήθηκε και έγινε πιο επιθετική, υπερκινητική και υπερσεξουαλική, σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου που είχαν βιώσει έναν τυπικό νυχτερινό ύπνο. Χρησιμοποιώντας οπτικά και γενετικά κωδικοποιημένα εργαλεία, οι ερευνητές μέτρησαν τη δραστηριότητα των νευρώνων ντοπαμίνης, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την ανταπόκριση ανταμοιβής του εγκεφάλου. Και διαπίστωσαν ότι η δραστηριότητα ήταν υψηλότερη στα ζώα κατά τη διάρκεια της σύντομης περιόδου απώλειας ύπνου. “Ήμασταν περίεργοι ποιες συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου ήταν υπεύθυνες για τις αλλαγές στη συμπεριφορά”, δήλωσε η Kozorovitskiy. “Θέλαμε να μάθουμε αν επρόκειτο για ένα μεγάλο, μεταδιδόμενο σήμα που επηρέαζε ολόκληρο τον εγκέφαλο ή αν ήταν κάτι πιο εξειδικευμένο”.
Εξειδικευμένο σήμα
Η Kozorovitskiy και η ομάδα της εξέτασαν τέσσερις περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την απελευθέρωση της ντοπαμίνης: τον προμετωπιαίο φλοιό, τον πυρήνα του πυρήνα, τον υποθάλαμο και το ραχιαίο ραβδωτό σώμα. Αφού παρακολούθησαν αυτές τις περιοχές για την απελευθέρωση ντοπαμίνης μετά από οξεία απώλεια ύπνου, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τρεις από τις τέσσερις περιοχές (ο προμετωπιαίος φλοιός, ο πυρήνας του accumbens και ο υποθάλαμος) εμπλέκονται. Όμως, η ομάδα ήθελε να περιορίσει ακόμη περισσότερο τα αποτελέσματα, γι’ αυτό και σίγησε συστηματικά τις αντιδράσεις ντοπαμίνης. Το αντικαταθλιπτικό αποτέλεσμα εξαφανίστηκε μόνο όταν οι ερευνητές αποσιώπησαν την αντίδραση της ντοπαμίνης στον μέσο προμετωπιαίο φλοιό. Αντίθετα, ο πυρήνας του accumbens και ο υποθάλαμος φάνηκε να εμπλέκονται περισσότερο στις συμπεριφορές υπερκινητικότητας, αλλά συνδέονταν λιγότερο με το αντικαταθλιπτικό αποτέλεσμα. “Το αντικαταθλιπτικό αποτέλεσμα παρέμεινε εκτός από την περίπτωση που αποσιωπήσαμε τις εισροές ντοπαμίνης στον προμετωπιαίο φλοιό”, δήλωσε η Kozorovitskiy. “Αυτό σημαίνει ότι ο προμετωπιαίος φλοιός είναι μια κλινικά σημαντική περιοχή κατά την αναζήτηση θεραπευτικών στόχων. Αλλά ενισχύει, επίσης, την ιδέα που έχει δημιουργηθεί στον τομέα πρόσφατα: Οι νευρώνες της ντοπαμίνης παίζουν πολύ σημαντικούς αλλά πολύ διαφορετικούς ρόλους στον εγκέφαλο. Δεν είναι απλώς αυτός ο μονολιθικός πληθυσμός που απλώς προβλέπει τις ανταμοιβές”.
Αυξημένη νευροπλαστικότητα
Ενώ οι περισσότερες συμπεριφορές (όπως η υπερκινητικότητα και η αυξημένη σεξουαλικότητα) εξαφανίστηκαν μέσα σε λίγες ώρες μετά την οξεία ύπνου, η αντικαταθλιπτική επίδραση παρέμεινε για λίγες ημέρες. Αυτό υπέδειξε ότι η συναπτική πλαστικότητα στον προμετωπιαίο φλοιό μπορεί να ενισχυθεί. Όταν η Kozorovitskiy και η ομάδα της εξέτασαν μεμονωμένους νευρώνες, ανακάλυψαν ακριβώς αυτό. Οι νευρώνες στον προμετωπιαίο φλοιό σχημάτισαν μικροσκοπικές προεξοχές που ονομάζονται δενδριτικές ακίδες, ιδιαίτερα πλαστικά χαρακτηριστικά που αλλάζουν σε απόκριση στην εγκεφαλική δραστηριότητα. Όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα γενετικά κωδικοποιημένο εργαλείο για να αποσυναρμολογήσουν τις συνάψεις, αντιστράφηκε το αντικαταθλιπτικό αποτέλεσμα.
Εξέλιξη για την αποφυγή θηρευτών;
Ενώ οι ερευνητές δεν κατανοούν πλήρως γιατί η απώλεια ύπνου προκαλεί αυτό το αποτέλεσμα στον εγκέφαλο, η Kozorovitskiy υποψιάζεται ότι παίζει ρόλο η εξέλιξη. “Είναι σαφές ότι η οξεία στέρηση ύπνου ενεργοποιεί κατά κάποιον τρόπο έναν οργανισμό”, δήλωσε η Kozorovitskiy. “Μπορείτε να φανταστείτε ορισμένες καταστάσεις όπου υπάρχει ένας θηρευτής ή κάποιο είδος κινδύνου, όπου χρειάζεστε έναν συνδυασμό σχετικά υψηλής λειτουργίας με την ικανότητα να καθυστερείτε τον ύπνο. Νομίζω ότι αυτό θα μπορούσε να είναι κάτι που βλέπουμε εδώ. Εάν χάνετε τον ύπνο σας συστηματικά, τότε εγκαθίστανται διαφορετικές χρόνιες επιπτώσεις που θα είναι ομοιόμορφα επιζήμιες. Αλλά με παροδικό τρόπο, μπορείτε να φανταστείτε καταστάσεις όπου είναι ωφέλιμο να είστε σε έντονη εγρήγορση για ένα χρονικό διάστημα”. Η Kozorovitskiy προειδοποιεί επίσης τους ανθρώπους να μην αρχίσουν να ξενυχτούν για να φτιάξουν μια μελαγχολική διάθεση. “Η αντικαταθλιπτική επίδραση είναι παροδική και γνωρίζουμε τη σημασία του καλού ύπνου”, δήλωσε. “Θα έλεγα ότι είναι προτιμότερο να πάτε στο γυμναστήριο ή να κάνετε έναν ωραίο περίπατο. Αυτή η νέα γνώση είναι πιο σημαντική όταν πρόκειται να ταιριάξουμε ένα άτομο με το σωστό αντικαταθλιπτικό”.