«Han har aldri sovet en hel natt, må vugges i søvn, våkner og gråter. Vi har prøvd alt, vi orker ikke mer». «Hun klarer ikke å sovne på kveldene, har prøvd å legge bort telefonen, ta melatonin, ikke sove for lenge i helgene, men hun kommer for sent på skolen hvor hun halvsover og har hodepine». Velkommen til poliklinikken!

Tekst: Karoline Lode-Kolz, barnelege og nevrofysiolog Stavanger universitetssjukehus.

Foreldre kjenner på manglende mestring og tenåringer på økt press når søvn blir enda en ting man skal få til. Søvn skal måles på samme måte som høyde, vekt og psykomotoriske ferdigheter. Søvnen skal falle innenfor normalområdet og fikses dersom det er avvik. Reparatørene er fastlegene, barnelegene og helsestasjonen. Problemet skal fikses med en pille eller en app, slik at vi med god samvittighet kan plotte inn «søvn: uten anmerkning». Avisene skriver om desperate foreldre som søker alternativ kostbar hjelp. Produktutviklere ser muligheten og markedsfører apparater som forteller oss hvor godt eller dårlig vi har sovet. 

Uavhengig av moter og trender har arter tilpasset seg veksling mellom dag og natt, samt årstider. Naturlig seleksjon har favorisert genetiske nettverk som ga oversikt over tid og påvirket fysiologiske prosesser og atferd: når sove, jakte eller reprodusere. Søvn er resultat av samspill mellom dagslys, hypothalamus, pinealkjertel og clockgener [1]. Dette flettes sammen med homeostatiske prosesser som vedlikeholder kjemisk balanse intraog ekstracellulært, som skyller bort avfallsstoffer i hjernen, fyller på med nye næringsstoffer og vedlikeholder hjernens plastisitet [2-7].

Under våkenhet bombarderes hjernen med informasjon via sansesystemene: vi ser, hører, lukter, smaker og føler millioner av ting. Informasjonen skal behandles i hjernebarken, beslutninger tas og enkle eller komplekse beskjeder sendes ut til det autonome nervesystemet eller til voluntær muskulatur. Prosessene er energikrevende, generer avfallstoffer og fører til at cellene trettes ut. Vi føler oss slitne, ukonsentrerte og har problemer med å ta til oss læring. Under søvn settes de fleste sansesystem på pause, informasjonsstrømmen fra omgivelsene dempes og det er ingen forventning om at man skal prestere noe. En god illustrasjon på dette er tapet av muskeltonus under REM-søvn. Hjernecellene får tid til å fylle på med næringsstoffer, regulere og reparere synapsene, plassere og strukturere ny informasjon og kunnskap[8].

Den første søvnen

Allerede tidlig i svangerskapet (uke 2223) kan man skille mellom rolig og urolig søvn. Urolig søvn, også kalt REMsøvn dominerer, foreløpig uten motorisk hemming. Mor kjenner barnet sparke. Mest sannsynlig er dette korte muskelutladninger som forekommer under REMsøvn. Rundt uke 38- 41 bruker det ufødte barnet over 70% av tiden sin i REMsøvn. Hvorfor så mye REM-søvn? Den premature hjernen vokser fort og dobler volum de siste 8 ukene av svangerskapet. Mellom uke 35 og 41 av svangerskapet multipliseres hvit substans med 5. Det er en intens aktivitet i synapser og forgreninger i dendritter, modning av hjernebaner og etablering av nettverk. I REM-søvn dobles synaptogenesen sammenliknet med Non-REM-søvn. REM-søvn er svært viktig for bygging av motorveier, sideveier og snarveier i hjernebaner som danner grunnlag for tanker, minner, følelser, avgjørelser og handlinger som vil følge oss gjennom livet [6, 9, 10].

Allerede i svangerskapet utfordres sansene: lys, lyd, lukt, smak og taktil stimulering vil påvirke barnet, men filtreres i stor grad av mor [1114]. Det er lite temperaturvariasjoner, lite skarpt lys og forhåpentligvis lite påført smerte. Barnets hjerne er tilpasset til å modnes gjennom dette filteret og søvnen er uten større avbrytelser. Etter fødsel vil inntrykkene bli sterkere: lys og lyd, men også tyngdekraft, smerte, kulde, varme og følelse av bomull eller plastikk mot huden. Et barn født til termin er utrustet til å tåle denne overgangen. En prematur hjerne vil møte verden for tidlig, uten filter, og vil modnes i et annet system enn den var tiltenkt. Annerledes hjernebaner utvikles og kan forklare de økte utfordringene premature barn møter på, godt belyst i Bennet sin artikkel «Waking up too early – the consequences of preterm birth on sleep development » [1517]. På Stavanger Universitetssykehus deltar vi i en studie, IPISTOS, som ser på søvn og psykomotorisk og kognitiv utvikling hos premature som legges hudmothud øyeblikkelig etter fødsel og forblir i hudmot –hud mest mulig under sykehusoppholdet. (Ref https://bmjopen.bmj.com/content/10/7/e038938.full) 

Suboptimale nevronale nettverk har også vært fremmet som mulig medvirkende årsak i autismespekterforstyrrelser. Inntak av alkohol under svangerskap og amming forstyrrer circadin regulering og blant annet REMsøvn, noe som kanskje kan være med å forklare utviklingsforstyrrelser [18-20]. 

Under søvn settes de fleste sansesystem på pause, informasjonsstrømmen fra omgivelsene dempes og det er ingen forventning om at man skal prestere noe.

Melatonin 

Fosteret utvikler etterhvert biologiske rytmer som kan måles som kroppsbevegelser og hjerterytmevariabilitet. Fosterets pinealkjertel produserer ikke melatonin. I svangerskapet og nyfødtperioden (amming) virker mors melatonin. Melatonin produseres i mors pinealkjertel (24-timers rytmisitet), men også i placenta og eggstokker (rytmisitet styrt av clockgener). Det passerer placenta og virker som et veksthormon på hjernen og generell vekst. Mors melatoninnivå øker jevnt gjennom svangerskapet til å bli maksimalt og firedoblet mot slutten. Det potenserer oxytocin og fødselen starter. Mors melatoninnivå faller til vanlige konsentrasjoner rett etter fødselen. Så hvorfor er det så viktig med melatonin under fødsel? Man tenker at melatonin har en beskyttende rolle mot celledysfunksjon og død, at det fungerer som antioksidant og skal beskytte hjernen. I dyremodeller for perinatal asfyksi fører administrasjon av melatonin til mor under fødsel eller til nyfødte postpartum til en signifikant nedgang i encefalopati [2123]. 

Melatoninnivået er svært lavt frem til 23 månedersalderen og øker gradvis frem til 1årsalderen med en 24timers rytmisitet. Ved 8 uker måles rytmisitet i kortisol, ved 10 uker et maksimalt daglig fall i kroppstemperatur og ved 11 uker rytmisk ekspresjon av clockgener. Studier har vist at premature barn utvikler søvnog våkenhetsrytmer som er ulike fra terminbarn[24]. 

Vedlikehold og oppgradering 

Søvn spiller en stor rolle i hjernens evne til å produsere myelin. Søvnregulerte gener inngår i vedlikehold av cellemembraner, i produksjon av enzymer involvert i syntese og transport av kolesterol. Antallet forløperceller til oligodendrocytter dobles under søvn[25]. I tenårene observerer vi en reduksjon i volum av grå substans, parallelt med at volumet av hvit substans øker. Denne myeliniseringsprosessen starter i den nedre og bakre primitive delen av hjernen som styres av følelser og impulser. Den beveger seg fremover og oppover til den mer sofistikerte og kognitive hjernen, som etter hvert lærer å kontrollere impulser og følelser, foretar konsekvensanalyse og utvikler hensiktsmessige strategier. 

Denne myeliniseringsprosessen, med økning av hvit substans og fortynning og spesialisering av korteks kan observeres indirekte gjennom registreringer med elektroencefalogram (EEG). Gjennom tenårene og tidlig voksenalder viser EEG en minskende bølgeamplitude i deltaspekteret parallelt med eliminasjon av overflødige synapser. I frontale regioner begynner amplitudefallet ved 11-årsalder, og ved 17-årsalder er amplituden redusert med 65%! Dette starter tidligere hos jenter enn gutter. Hos nyfødte er synaptogenesen stor, og en mengde nye forbindelser dannes. I tenårene har hjernen et gigantisk opprydnings- og finpussingsprosjekt. Man forstår hvorfor uhensiktsmessige koblinger i denne massive reorganisasjonsprosessen kan utløse psykiske lidelser [27]. Rusmidler vil også ha effekt på søvnkvalitet og kvantitet, og kan bidra til økt risiko for psykiske lidelser.

Trette tenåringer 

Men hvis søvn er så viktig, hvorfor går det da stokk over stein i tenårene? Problemer med innsovning, forskjøvet døgnfase, kronisk søvnmangel, nedstemthet og hodepine er hverdagskost. Noen dropper ut av skolen fordi de ikke klarer å stå opp på morgenen. Mye av dette skyldes biologiske faktorer forsterket av omgivelsene. Mekanismene er grundig og treffende beskrevet av Crowley i «The perfect storm model» [28] og anbefales for alle som jobber med tenåringer. God søvnhygiene og kunnskap om søvnfysiologi er alfa og omega for å komme seg gjennom denne fasen. For de fleste vil søvnen stabiliseres etter hvert så sant de lager seg gode vaner. Hos en del vil problemene vedvare inn i voksenlivet. 

Trette tenåringer er bekymringsfullt fordi kronisk søvndeprivering kan føre til suboptimal hjernemodning, som igjen kan føre til dårlige skoleprestasjoner og psykiske lidelser. Studier utført hos inneliggende pasienter på barne-og ungdomspsykiatrisk avdeling viste at 95 % hadde moderat til uttalte søvnproblemer. Det var økt forekomst av søvnforstyrrelser også hos polikliniske pasienter med psykiske lidelser. Kronisk søvnmangel økte risikoatferd, og kronisk eller akutt søvnmangel forsterket nedstemthet, angst og håpløshet. Søvnforstyrrelser og psykiske lidelser påvirker og forsterker hverandre. Søvnmangel gir dårligere prestasjoner på minne-og kognisjonstester, og gjør det lettere å huske emosjonelt negative eller nøytrale minner enn positive [2931]. Pasienter med kronisk hodepine har økt forekomst av søvnforstyrrelser, og de skårer også høyere på smerte, angst og depresjon når de har søvnforstyrrelser[32]. 

Men hvor mye skal egentlig en tenåring sove? Søvn er selvfølgelig individuelt, noen klarer seg med lite, andre trenger mer. For å vite hvor mye søvn man trenger er det foreslått flere metoder: Hvis du våkner om morgenen uthvilt før vekkerklokka ringer kan du telle hvor mange timer du har sovet og ta det som utgangspunkt. Noen foreslår å gjøre et gjennomsnitt av antall timer nattesøvn i andre ferieuke, når man kan legge seg og stå opp når man vil og ikke sover på dagen. Man regner at tenåringer har et gjennomsnittsbehov på 99,25 timer. Repeterte spørreundersøkelser viser at barn i 1112 årsalderen sover 8,4 timer og 1718 åringer 6,9 timer [31]. En studie fra 2013 viste at norske 1619 åringer i gjennomsnitt bare sov 6 timer og 25 minutter på ukedager [33]. 

 

Ung vitenskap 

Søvn er en ung vitenskap. Noe av det jeg har gått gjennom i denne artikkelen vil skrives i stein og fremdeles være sant om et titalls år, mens andre ideer kan bli motsagt eller debattert om kort tid. Interessen for dette transdisiplinære faget vokser og det er mange nye interessante innfallsvinkler. En ting velger jeg å stå for i dag: Søvn er hjernehelse. Punktum. 

 

Referanser

  1. Cederroth, C.R., et al., Medicine in the Fourth Dimension. Cell Metab, 2019. 30(2): p. 238-250.
  2. Herculano-Houzel, S., Neuroscience. Sleep it out. Science, 2013. 342(6156): p. 316-7.
  3. Xie, L., et al., Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science, 2013. 342(6156): p. 373-7.
  4. Demiral Ş, B., et al., Apparent diffusion coefficient changes in human brain during sleep – Does it inform on the existence of a glymphatic system? Neuroimage, 2019. 185: p. 263-273.
  5. Benveniste, H., H. Lee, and N.D. Volkow, The Glymphatic Pathway: Waste Removal from the CNS via Cerebrospinal Fluid Transport. Neuroscientist, 2017. 23(5): p. 454-465.
  6. Cao, J., et al., Unraveling why we sleep: Quantitative analysis reveals abrupt transition from neural reorganization to repair in early development. Sci Adv, 2020. 6(38).
  7. Brinkman, J.E., V. Reddy, and S. Sharma, Physiology, Sleep, in StatPearls. 2020, StatPearls Publishing. Copyright © 2020, StatPearls Publishing LLC.: Treasure Island (FL).
  8. Tononi, G. and C. Cirelli, Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration. Neuron, 2014. 81(1): p. 12-34.
  9. Wolfe, K. and F.M. Ralls, Rapid eye movement sleep and neuronal development. Curr Opin Pulm Med, 2019. 25(6): p. 555-560.
  10. Li, W., et al., REM sleep selectively prunes and maintains new synapses in development and learning. Nat Neurosci, 2017. 20(3): p. 427-437.
  11. Donovan, T., et al., Fetal eye movements in response to a visual stimulus. Brain Behav, 2020. 10(8): p. e01676.
  12. Bloomfield, F.H., et al., Smell and taste in the preterm infant. Early Hum Dev, 2017. 114: p. 31-34.
  13. Clark-Gambelunghe, M.B. and D.A. Clark, Sensory development. Pediatr Clin North Am, 2015. 62(2): p. 367-84.
  14. Bellieni, C.V., New insights into fetal pain. Semin Fetal Neonatal Med, 2019. 24(4): p. 101001.
  15. Scher, M.S., et al., Physiologic brain dysmaturity in late preterm infants. Pediatr Res, 2011. 70(5): p. 524-8.
  16. Bennet, L., D.W. Walker, and R.S.C. Horne, Waking up too early – the consequences of preterm birth on sleep development. J Physiol, 2018. 596(23): p. 5687-5708.
  17. Guyer, C., et al., Brain maturation in the first 3 months of life, measured by electroencephalogram: A comparison between preterm and term-born infants. Clin Neurophysiol, 2019. 130(10): p. 1859-1868.
  18. Mulder, E.J., et al., Acute maternal alcohol consumption disrupts behavioral state organization in the near-term fetus. Pediatr Res, 1998. 44(5): p. 774-9.
  19. Mennella, J.A. and P.L. Garcia-Gomez, Sleep disturbances after acute exposure to alcohol in mothers’ milk. Alcohol, 2001. 25(3): p. 153-8.
  20. Ornoy, A., L. Weinstein-Fudim, and Z. Ergaz, Prenatal factors associated with autism spectrum disorder (ASD). Reprod Toxicol, 2015. 56: p. 155-69.
  21. Wilkinson, D., E. Shepherd, and E.M. Wallace, Melatonin for women in pregnancy for neuroprotection of the fetus. Cochrane Database Syst Rev, 2016. 3(3): p. Cd010527.
  22. Lee, J.Y., et al., Administration of melatonin for prevention of preterm birth and fetal brain injury associated with premature birth in a mouse model. Am J Reprod Immunol, 2019. 82(3): p. e13151.
  23. Aridas, J.D.S., et al., Systemic and transdermal melatonin administration prevents neuropathology in response to perinatal asphyxia in newborn lambs. J Pineal Res, 2018. 64(4): p. e12479.
  24. Huang, Y.S., et al., Sleep and breathing in premature infants at 6 months post-natal age. BMC Pediatr, 2014. 14: p. 303.
  25. de Vivo, L. and M. Bellesi, The role of sleep and wakefulness in myelin plasticity. Glia, 2019. 67(11): p. 2142-2152.
  26. Jamieson, D., et al., Investigating the links between adolescent sleep deprivation, fronto-limbic connectivity and the Onset of Mental Disorders: a review of the literature. Sleep Med, 2020. 66: p. 61-67.
  27. Feinberg, I. and I.G. Campbell, Sleep EEG changes during adolescence: an index of a fundamental brain reorganization. Brain Cogn, 2010. 72(1): p. 56-65.
  28. Crowley, S.J., et al., An update on adolescent sleep: New evidence informing the perfect storm model. J Adolesc, 2018. 67: p. 55-65.
  29. Krause, A.J., et al., The sleep-deprived human brain. Nat Rev Neurosci, 2017. 18(7): p. 404-418.
  30. Feld, G.B. and J. Born, Sculpting memory during sleep: concurrent consolidation and forgetting. Curr Opin Neurobiol, 2017. 44: p. 20-27.
  31. Tarokh, L., J.M. Saletin, and M.A. Carskadon, Sleep in adolescence: Physiology, cognition and mental health. Neurosci Biobehav Rev, 2016. 70: p. 182-188.
  32. Rabner, J., et al., Pediatric Headache and Sleep Disturbance: A Comparison of Diagnostic Groups. Headache, 2018. 58(2): p. 217-228.
  33. Hysing, M., et al., Sleep patterns and insomnia among adolescents: a population-based study. J Sleep Res, 2013. 22(5): p. 549-56.