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Neuronale Störungen im schlafarmen Gehirn können die Qualen von Krankheit und Verletzungen verstärken und verlängern, so die Forschung.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Journal of Neuroscience, helfen Sie bei der Erklärung der sich selbst erhaltenden Zyklen, die zu den überlappenden globalen Epidemien von Schlafverlust, chronischen Schmerzen und sogar der Opiatabhängigkeit beitragen.
Eine Umfrage der 2015 National Sleep Foundation ergab, dass zwei von drei Patienten mit chronischen Schmerzen wiederkehrende Schlafstörungen erleiden.
"Wenn ein schlechter Schlaf unsere Schmerzempfindlichkeit verstärkt, wie diese Studie zeigt, muss der Schlaf viel näher an das Zentrum der Patientenversorgung gestellt werden, insbesondere in Krankenstationen", sagt der leitende Autor der Studie, Matthew Walker, Professor für Neurowissenschaften und Psychologie an der Universität von Kalifornien, Berkeley.
Durch die Anwendung unangenehmer Hitze auf die Beine von zwei Dutzend gesunden jungen Erwachsenen - während sie das Gehirn absuchten - stellten Walker und Doktorand Adam Krause fest, dass die neuronalen Mechanismen, die Schmerzsignale aufnehmen, bewerten und die natürliche Schmerzlinderung aktivieren bei unzureichendem Schlaf
Während die Forscher ihre Hypothese bewiesen haben, dass Schlafentzug die Schmerzempfindlichkeit erhöhen würde, was durch eine beschleunigte Reaktion im somatosensorischen Kortex des Gehirns gezeigt wurde, war die überraschende Aktivität im Nucleus Accumbens, einer Region des Belohnungskreislaufs des Gehirns, die überrascht Bei anderen Funktionen wird der Dopamin-Spiegel erhöht, um die Schmerzen zu lindern.
"Schlafstörungen verstärken nicht nur die schmerzempfindenden Bereiche im Gehirn, sondern blockieren auch die natürlichen Analgesiezentren", sagt Walker.
"Die Verletzung ist die gleiche, aber der Unterschied ist, wie das Gehirn die Schmerzen ohne ausreichenden Schlaf bewertet."
Eine weitere wichtige Hirnregion, die im schlafarmen Gehirn langsamer wurde, war die Insula, die Schmerzsignale auswertet und sie in einen Kontext setzt, um den Körper auf die Reaktion vorzubereiten.
"Dies ist ein kritisches neuronales System, das die Schmerzsignale bewertet und kategorisiert und die körpereigenen natürlichen Schmerzmittel zur Rettung bringt", sagt Krause, Hauptautor der Studie und Doktorandin im Walker's Center for Human Sleep Science Labor.
Um die Schlaf-Schmerz-Verbindung in häufigeren Alltagsszenarien weiter zu testen, befragten Forscher landesweit mehr als nur 230-Erwachsene jeden Alters über den Mechanical Turk-Online-Marktplatz von Amazon.
Die Befragten wurden gebeten, ihre nächtlichen Schlafstunden sowie ihre täglichen Schmerzzustände über einige Tage zu melden. Die Ergebnisse zeigten, dass selbst geringfügige Verschiebungen in den Schlaf- und Weckmustern mit Veränderungen der Schmerzempfindlichkeit korreliert waren.
"Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass selbst sehr geringfügige Veränderungen im nächtlichen Schlaf - Reduktionen, von denen viele von uns hinsichtlich der Folgen wenig denken - einen klaren Einfluss auf Ihre Schmerzbelastung am nächsten Tag haben", sagt Krause.
Schlaflose Nächte und heiße Beine
Für das Experiment rekrutierten die Forscher 25-gesunde junge Erwachsene, die nicht an Schlaf- oder Schmerzstörungen litten.
Da verschiedene Menschen unterschiedliche Schmerzschwellen haben, zeichneten die Forscher zunächst die Grundschwellenschwelle jedes Studienteilnehmers nach einer vollen Nacht auf. Dies wurde durch die schrittweise Erhöhung der Hitze auf der Haut des linken unteren Beines jedes Teilnehmers erreicht, während die Gehirnaktivität in einem funktionellen Magnetic Resonance Imaging (fMRI) -Scanner aufgezeichnet wurde.
Die Studienteilnehmer bewerteten ihre thermischen Schmerzen auf einer Skala von 1 bis 10 und berichteten im Durchschnitt über thermische Beschwerden bei 111-Grad Fahrenheit (ungefähr 44-Grad Celsius).
Nachdem die Basisschmerzempfindlichkeit jedes Teilnehmers nach einem vollen Schlaf festgestellt worden war, konnten die Forscher vergleichen, wie sich diese Schwelle verändert hat, indem sie den Vorgang nach einer schlaflosen Nacht wiederholt. Sie fanden heraus, dass die überwiegende Mehrheit der Personen, die unter Schlafmangel leiden, früher Schmerzen verspürten, etwa bei 107-Grad Fahrenheit.
"In der gesamten Gruppe fühlten sie sich bei niedrigeren Temperaturen unwohl, was zeigt, dass ihre eigene Schmerzempfindlichkeit nach unzureichendem Schlaf zugenommen hatte", sagt Krause. "Die Verletzung ist die gleiche, aber der Unterschied ist, wie das Gehirn die Schmerzen ohne ausreichenden Schlaf bewertet."
In der Zwischenzeit zeigte die Bildgebung des Gehirns nach einer schlaflosen Nacht deutliche Aktivitätssteigerungen im somatosensorischen Kortex und eine Deaktivierung im Nucleus accumbens und im insularen Kortex, was Funktionsstörungen in den Nervenmechanismen signalisierte, die die physiologischen Reaktionen auf schmerzhafte Reize steuern.
Das Krankenhaus stilllegen
"Der optimistische Einstieg hier ist, dass Schlaf ein natürliches Analgetikum ist, das helfen kann, Schmerzen zu lindern und zu lindern", sagt Walker, Autor des Buches Warum wir schlafen (Scriber 2018). "Ironischerweise ist eine Umgebung, in der sich die Menschen am meisten schmerzen, der schlimmste Ort zum Schlafen - die laute Krankenstation."
Das Ziel von Walker ist es, mit Krankenhäusern zu arbeiten, um mehr schlaffreundliche stationäre Einrichtungen zu schaffen.
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Patientenversorgung deutlich verbessert und die Krankenhausbetten früher geräumt würden, wenn der ununterbrochene Schlaf als fester Bestandteil des Gesundheitsmanagements angesehen würde", sagt er.
Über die Autoren
Neben Walker und Krause stammen die Mitautoren der Studie von der University of California, San Francisco; die University of Colorado Boulder; und Johns Hopkins University in Maryland.
Quelle: UC Berkeley
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