Överarbetade hjärnor släpper ut adenosin till långsamma celler och utlöser sömn bearbeta. Varför människor blir dåsiga och somnar, och hur koffein blockerar den processen, är föremål för en ny studie av forskare vid UT Southwestern Medical Center.
Koffein stör den naturliga sömnprocessen
När celler i en viss del av hjärnan blir överansträngda, slår en förening i hjärnan in och säger åt dem att stänga av. Detta får människor att bli dåsiga och somna. Ändra den naturliga processen genom att tillsätta kaffe eller te, och hjärnföreningen - kallad adenosin - blockeras och människor håller sig vaken.
Dessa fynd, tillgängliga online och i tidskriftens 21 april 2005, nummer Nervcell, erbjuda nya ledtrådar om hjärnans funktion i kroppens naturliga sömnprocess, samt potentiella mål för framtida behandlingar för sömnlöshet och andra sömnproblem.
Långvarig ökad neural aktivitet i hjärnans upphetsningscentra utlöser frisättning av adenosin, vilket i sin tur bromsar neural aktivitet i upphetsningscentrumområdena. Eftersom upphetsningscentren kontrollerar aktivitet i hela hjärnan expanderar processen utåt och gör att neural aktivitet saktar ner överallt i hjärnan.
"Sömnlöshet och kronisk sömnförlust är mycket vanliga problem", säger doktor Robert W. Greene, professor i psykiatri och seniorförfattare till studien. ”Dessutom har alla de stora psykiatriska störningarna, inklusive depression, schizofreni och posttraumatisk stressstörning, sömnstörningar som ett framträdande symptom.
"Om vi bättre kan förstå några av de faktorer som är inblandade i det som gör att vi normalt somnar, kan vi börja förstå vad som kan gå fel när vi inte gör det."
Att visa att ökad hjärncellsaktivitet utlöser dåsighet förklarar också hur koffein fungerar för att hjälpa människor att bekämpa sömn. "Vi visste att kaffe höll oss vaken", sa Dr Greene. "Nu vet vi varför: Kaffe och te blockerar kopplingen mellan den långvariga neurala aktiviteten vid uppvaknande och ökade nivåer av adenosin i celler, varför de hindrar oss från att bli dåsiga."
Tidigare studier av Dr Greene och hans kollegor har visat att adenosin kan fungera som en ”trötthetsfaktor”. När adenosinnivåerna ökar i upphetsningscentralerna - som det händer med långvarigt vaknande - tenderar däggdjur att falla sovande. Men det som inte har varit känt tidigare är det som utlöser frisättning av adenosin för att framkalla sömn.
"Neuroner i hjärnan gör saker - som att prata med varandra, bearbeta information och samordna kroppsaktiviteter - som kallas neural aktivitet", säger Dr Greene. "När de gör detta under en längre tid, frigörs mer och mer adenosin och matar tillbaka till cellerna för att tysta ner dem. Det är som att säga till dem: ’Ni har jobbat för hårt; ta det lugnt och fräscha upp dig. '”
"Det vi har visat i vår studie är att det är denna långvariga nervaktivitet att vara vaken som får adenosinnivåerna att stiga, vilket i sin tur får en person att känna sig dåsig. Det är hjärnans sätt att uppnå en korrekt balans mellan den neurala aktiviteten när man vaknar och behovet av sömn. Om något går fel med detta adenosinsystem kan du få sömnlöshet. ”
