Zeehondwater

Aan land slapen, maar ook in het water. Een zeehond kan en doet het beide. Wanneer hij in water slaapt, moeten bepaalde functies ‘aan’ blijven. Daarom blijft het brein voor de helft wakker. Biologen hebben nu achterhaald hoe de zeehond dit doet.

“Zeehonden doen iets wat biologisch buitengewoon is – ze slapen met een half brein tegelijkertijd. De linkerkant van het brein kan slapen terwijl de rechterkant wakker blijft.” Dit zegt John Peever, één van de onderzoekers en hoogleraar aan University of Toronto. “Zeehonden slapen op deze manier wanneer ze in water zijn. Aan land slapen ze net zoals mensen.”

Het onderzoek
Het onderzoek dat dit unieke biologische fenomeen verklaart, stond deze maand in de Journal of Neuroscience en werd geleid door wetenschappers van University of California, Los Angelas (UCLA) en University of Toronto. In het hoofd van de zeehonden maten ze de chemische signalen die zorgen dat de hersenen wel of niet gaan slapen. De bevindingen geven een verklaring voor het biologische mechanisme dat mogelijk maakt dat het brein alert blijft tijdens het waken en ‘uit’ gaat tijdens het slapen.

Neurotransmitters
Jennifer Lapierre, hoofdauteur van het paper mat de verschillen tussen de chemische veranderingen in het brein tijdens de slaap- en waaktoestand. Ze zag dat acetylcholine, een belangrijke neurotransmitter, laag was aan de slapende kant van het brein en hoog aan de wakkere kant. Dit suggereert dat acetylcholine de alertheid van het wakkere breindeel stuurt. Het onderzoek toonde echter ook dat serotonine, het stofje dat bekend staat om zijn invloed op slaap, in dezelfde mate aanwezig was aan beide kanten van het brein, of de zeehond nu sliep of wakker was. Wetenschappers dachten lang dat serotonine een neurotransmitter was die bepaalt of het brein wakker blijft.

Acetylcholine en serotonine

Acetylcholine is een neurotransmitter die vooral betrokken is bij de impulsoverdracht van zenuwcellen naar skeletspiercellen. Het zorgt er dus voor dat spieren tussen twee delen van het skelet samen kunnen trekken voor beweging.
De neurotransmitter serotonine zou bepalen of hersenen wakker blijven. Tijdens waaktoestand zou de concentratie toenemen en slaap uitlokken.

De bevindingen hebben mogelijk ook implicaties voor de menselijke gezondheid. Veel mensen hebben slaapproblemen en begrijpen welke neurotransmitters ervoor zorgen dat we wakker of in slaap blijven is een belangrijke wetenschappelijke vooruitgang. “Het geeft meer duidelijkheid over hoe en waarom we slapen,” zegt Jerome Sigel van het Brein Onderzoek Instituut van UCLA.