I introduktionen læste du om det centrale vågenhedsfremmende netværk, som bliver kaldt det retikulære aktiveringssystem, RAS, der udspringer i den øvre del af hjernestammen og thalamus. Du læste også om den centrale søvnfremmende kerne i hypothalamus, som bliver kaldt ventrolateral preoptic nucleus, VLPO.

De søvnfremmende og de vågenhedsfremmende stimuli i hjernen påvirker hinanden som to vægtskåle på en vægt. Vejer de søvnfremmende stimuli tungest, så falder du i søvn.

For at du ikke skal vippe ind og ud af vågen og sovende tilstand, har du brug for et ekstra lod, der kan holde vægten nogenlunde stabil på vægtskålen for vågenhed, når du er vågen. Neurotransmitteren hypokretin udgør det ekstra lod. Den hjælper altså med at holde dig vågen.

Hypokretinen produceres af en samling særlige neuroner, de såkaldte hypokretinproducerende neuroner, som findes i bunden af hypothalamus. Orexin er et andet ord for hypokretin, som mest bruges i dyrestudier.

I introduktionen og kapitlet ‘Hypokretin’ læste du om, hvordan neurotransmitteren hypokretin hjælper hjernen ved at opføre sig som et ekstra lod på den vågenhedsfremmende vægtskål, så du kan holde dig vågen, frisk og veloplagt, når du har brug for det.

Hormonet melatonin er et døgnrytmehormon, som gør det omvendte: det fremmer søvnighed. Melatonin er så at sige din påmindelse om, at din døgnrytme siger, at nu er det altså sovetid.

Melatonin er en viderebygning på aminosyren tryptofan og et vandopløseligt hormon. Det bliver produceret af hjernens koglekirtel eller pinealkirtel, der sidder dybt midt i hjernen. Melatonin har også effekter som antioxidant.

Faktisk øger det blå lys både din hjerterate og kropstemperatur.
En forstyrret døgnrytme i sig selv kan også hæve dit blodtryk en smule, fandt et studie på natarbejdere. Det er nogle af de samme effekter, som nogle mennesker oplever, når de drikker kaffe om aftenen. Koffeinen i kaffen hæmmer nemlig også melatonin.

Udsætter du dig selv for kraftigt lys om aftenen forsinker du din døgnrytme. Omvendt vil morgensolens skær nulstille din døgnrytme. Du kan rykke din faste døgnrytme op mod en time hver dag alene med den ændring i adfærd, som du får med blåt lys, fortæller søvnforsker Poul Jennum.

Poul Jennum opstiller et billede med en kampesten, som din faste døgnrytme, og en elastik om dig og kampestenen, som din fleksible døgnrytme. Altså: hvis du bliver ved med at hive i elastikken, så rykker du også din faste døgnrytme. Og så bliver det for alvor hårdt mandag morgen.

I introduktionen og de forudgående kapitler har du læst om vores indre ur, den suprakiasmatiske nucleus, som bliver kaldt SCN. Hormonet kortisol bliver reguleret af SCN, så dets udskillelse følger en fast døgnrytme.

Hormonet kortisol bliver også kaldt stresshormonet. Niveauet af kortisol stiger, når kroppen er udsat for et pres, der påvirker den indre ligevægt, homeostasen. Påvirkningen kan være enten fysisk, biokemisk eller psykisk. Det vil sige, at både en solid omgang asfalteksem, mælkesyre i benene efter en lang spurt, eller følelsen af at have for mange bolde i luften kan påvirke ligevægten og få produktionen af kortisol til at stige. Kortisol har til opgave at mobilisere mere tilgængelig energi. Altså at gøre kroppen ’fit for fight’ til at tackle udfordringerne.

Kortisol er et steoridhormon, der stammer fra kolesterol, og det er derfor fedtopløseligt og krydser frit cellemembranen. Kortisol binder til receptorer i cytosolen på alle kroppens celler. Produktionen af kortisol sker gennem tre trin, i det man kalder en kaskade. En signaleringskaskade er, når produkt A påvirker produktionen af produkt B, og B så igen påvirker produktionen af C:

1. Hypothalamus frigiver CRH (corticotropin releasing hormone)
2. CRH påvirker hypofysens forlap til at producere mere ACTH (adrenocorticotropic hormone)
3. ACTH virker på binyrenes yderste bark, og kortisolproduktionen stiger.

Kortisol er et godt eksempel på negativ feedback, for mere kortisol hæmmer produktionen af både ACTH og CRH.

NORMAL:
Kortisol er lavt om aftenen, og højt når vækkeuret kimer

Kortisol reguleres i høj grad af døgnrytmen. Dit niveau af kortisol er naturligt lavest om aftenen og tidligt på natten, efterfulgt af en stigning midt på din sovetid. Tæt på at vækkeuret normalt ringer, altså når du skal vågne, ser vi toppen af den døgnrytmebestemte kortisol.

Hjernens indre ur SCN regulerer kortisol på to måder:

Hormonelt: Nerveudløbere fra SCN stimulerer gennem mellemstationer frigørelsen af hormonet CRH, som så går videre i den normale kaskade ovenfor.
Neuralt: Nerver fra SCN går gennem omveje til et område i rygmarven, som så sender nerveudløbere direkte til binyrebarken.

Interessant nok har søvn i sig selv også en vis, omend mindre, effekt på kortisolniveauet. Ligegyldigt hvornår på dagen du tager en lur, så virker søvn i sig selv sænkende på kortisolniveauet i din krop, men man ved ikke hvorfor.

FORSTYRRET:
Kortisol stiger aftenen efter din afbrudte søvn

I introduktionen læste du, hvordan vores søvn og vågenhed styres af forskellige tætliggende nervenetværk i hjernen, og hvordan hypokretin holder os vågne, ved at opføre sig som et ekstra lod på vægtskålen for vågenhed. Men neurotransmitteren GABA kan fjerne loddets virkning ved at dæmpe nervernes kommunikation. GABA kan nemlig kortslutte nervernes impulser, altså selve aktionspotentialet.

Grundstammen i neuronernes aktivitet er aktionspotentialet. Aktionspotentialet er en lokal ændring i cellemembranens elektriske ladninger og er så at sige nervernes sprog, som bærer information til synapsen. I synapsen omsættes det elektriske signal til enten frigivelse eller ingen frigivelse af transmitterstof.

GABA (gamma-aminobutansyre) er en af de vigtigste hæmmende neurotransmittere i centralnervesystemet. Ironisk nok syntetiseres GABA ud fra glutamat, som har den helt modsatte effekt: det er den primære fremmende neurotransmitter.

Når GABA binder til receptorer i plasmamembranen fører det til, at der enten kommer flere positive kaliumioner, K+, ud af nervecellen (når GABA binder sig til GABA-B-receptorer) eller flere negative chloridioner, Cl-, ind i nervecellen (når GABA binder sig til GABA-A- og GABA-C-receptorer).

Når forholdet mellem ionerne fører til, at nervecellens membranpotentiale lokalt bliver ‘for’ negativt indvendigt, siger man, at membranen er hyperpolariseret. Når den er det, bliver der længere op til den tærskelværdi, som afgør, om neuronens aktionspotentiale aktiveres. Altså skal der mere stimulus til, før et signal sendes videre i centralnervesystemet. På den måde hæmmer GABA nervens signaler.

I introduktionen læste du om søvngælden, som er en af skålene på søvnvægten. Flere stoffer ophober sig i hjernen, når du er vågen. Det er derfor sandsynligt, at stofferne medvirker til at opbygge et egentligt søvnbehov eller en søvngæld, som er særskilt fra døgnrytmen. Et af de stoffer er adenosin.

Adenosin er et restprodukt af vores energivaluta adenosin trifosfat, som du måske bedre kender som ATP. Adenosin består af nukleinbasen adenin, som er påsat sukkergruppen ribose. Adenosin plus en fosfatgruppe ville give et nukleotid, som indgår i opbygningen af DNA og RNA. Alene kan adenosin fungere som en neurotransmitter.

Adenosin ophober sig blandt andet i den basale forhjerne. Adenosin et af flere signalstoffer, der er involveret i vågen-søvnregulering, men er ikke det eneste. Der er mange andre faktorer involveret i søvnbehov og regulering, fortæller søvnforsker Poul Jennum.


NORMAL:
Ophobning og funktion af adenosin under søvn

Når du er vågen, stiger koncentrationen af adenosin i den basale forhjerne og hippocampus. Adenosin virker på fire forskellige kendte receptorer i centralnervesystemet med et væld af generelt afslappende effekter i hele kroppen.

Som neurotransmitter sløver adenosin altså kroppen gennem hæmmende effekter, der virker direkte modsat af hypokretin, som generelt virker opkvikkende.

Interessant nok spiller adenosin-A1-receptoren en rolle for stofskifteregulering, og har vist sig at være direkte involveret i starten af vintersøvn i dyr.


FORSTYRRET:
Koffein og adenosin virker modsat