1 / 39

Circadianska rytmer och sömn

Circadianska rytmer och sömn. Apotekarprogrammet HT2013 Henrik Seth – Neurovetenskap och fysiologi. De flesta djur uppvisar ett eller flera cykliska (återkommande) beteenden. Circannuella rytmer Hibernerning Reproduktion Påverkan på den circadianska melatonin sekretionen

roman
Télécharger la présentation

Circadianska rytmer och sömn

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Circadianska rytmer och sömn Apotekarprogrammet HT2013 Henrik Seth – Neurovetenskap och fysiologi

  2. De flesta djur uppvisar ett eller flera cykliska (återkommande) beteenden • Circannuella rytmer • Hibernerning • Reproduktion • Påverkan på den circadianska melatonin sekretionen • Circadianska rytmer • Hormonsecretion • Metabolism • Kroppstemperatur • Vaken/sömncykeln

  3. Circadianska rytmer

  4. Centralklockan i nucl. suprachiasmaticus (SCN)

  5. Den molekylära klockan är baserad på fördröjd negativ återkoppling

  6. Komplex interaktion bland clockgener och dess transkriptionsfaktorer

  7. Klockan drar sig om den inte justeras

  8. Det ”tredje” ögat – Melanopsin receptor

  9. SCN-cellerna signalerar rytm både elektriskt och humoralt • Högre frekvens av aktionspotentialer på dagen • Mängden spänningskänsliga kalciumkanaler (L-typ) är dubbelt så hög på dagen • Reverseringspotentialen för GABAA är mer depolariserad på dagen Humoralafaktorer: • Glucocorticoider • αTGF (Transforming growth factor) • Prokineticin 2 • Melatonin • SCN→ pregglsymp.→gglcervicalesup→corpuspineale • -max syntes på natten

  10. Melatonin • Utsöndrasavtalgkottkörteln (pineal gland) under mörker • Exogent Melatonin inducerarsömnimänniskan

  11. “Sleep is the readily reversible state of reduced responsiveness to and interaction with the environment”

  12. Varför sover vi?

  13. Alla behöver sömn • Flugor behöver det • Fåglar behöver det • Fiskar behöver det • Katter behöver det • Vi behöver det

  14. Sömnlängd • Ungefär 60% avbefolkningen faller inom en sömnlängdpå 6,5-8,5tim • 40% faller utanfördetta! – variation i “Clockgenerna” • Detviktigaäratt man känner sig utvilad!

  15. Mäta sömn - EEG • Electroencefalogram • Extracranial – • non-invasive • Intracranial – • invasive • ”Multiarraylocalfield potentials” – experimentell!

  16. Rytmgenerator i Thalamus • Interaction mellanthalamocorticala (glutamat) ochthalamoreticulära neuron (GABA) • Modulerasav Acetylcholine, Noradrenalin, 5-HT, Adenosin

  17. Effekter av modulatoriska transmittorer på thalamusceller

  18. NREM (SWS) och REM Hobson (2005) Nature 437:1254

  19. Sömncykel

  20. Förhållander mellan SWS (NREM) och REM förändras med åldern

  21. Interaktion mellan circadianska och homeostatiska komponenter • Process C • Bestämmernärsömnenskallinfallautifråncircadianskaprocesserkontrolleradeav SCN tex “Clockgenerna” • Sociala signaler • Process S • Homeostatiskt driven med ettökatbehovavsömnefterförlängdvakenhet – Adenosine?

  22. Baron Constantin von Economo • Studerade patienter med en virus infektion som han kom att kalla encephalacitislethargica • Patienterna drabbades av abnormala sömnmönster • Post mortem studier gav Economo en föraning om vad som var fel…

  23. Vakenhet förmedlas via de modulatoriska transmittorsystemen LC –Locus Coeruleus BF – Basal forebrain LH – Lateral Hypothalamus VLPO – VenteroLateralPreOptic TMN - TuberoMammillary Nucl LDT/PPT – LateroDorsal- and PeduncoPontine Tegmental nucl Saper et al (2005) Nature 437:1257

  24. De modulatoriska transmittorsystemen hämmas av GABA/Galanin från celler i VLPO i hypothalamus Saper et al (2005) Nature 437:1257

  25. Orexin-innehållande celler i lat hypothalamus aktiverar de modulatoriska transmittorsystemen och stabiliserar switchen mellan sömn/vakenhet Saper et al (2001) TINS 24:726

  26. Adenosine inducerar sömn

  27. Lokal mikrosömn • ”…in animals keptawakebeyondtheir normal sleeptime, populations of neurons in different cortical areas cansuddenlty go ”offline” in whatresembles the off timesduring NREM” Vyazovskiy et al (2011) NATURE

  28. Varför sover vi? • Adaptivt • Restorativt • Energimetabolism • Immunförsvaret • Neuronal plasticitet och inlärning

  29. Energi metabolism Ghrelin Leptin? ANS Melatonin? Glucocorticoids Födosök och upptag – energi metabolism - Lipidmetabolism Insulin resistans -> ”Metabolicsyndrome”

  30. Immunförsvaret • Inflammation påverkarsömnmängdochkvalitetochsömnrestriktionökardödligheten till följdavblodförgiftning (sepsis) - Reciprokt • Flerafaktorersåsomleukocytmängdellercytokininuttrycketpåverkasavsömnochdå “Clockgen” uttrycket • Potentiellt via en rubbad HPA-axel – Stress • Melatonin

  31. Synaptisk plasticitet och inlärning

  32. Tidigare upplevelser återuppspelas under sömnen

  33. Kontextbaserad inlärning

  34. Re: Twostagemodelofmemory Neocortex Hippocampus

  35. Två mekanismer (hypoteser) för minnesbildning/konsolidering under sömn 1, ”Synaptichomeostatsis” 2, ”Active system consolidation”

  36. Nedreglering - Synaptisk homeostas Tononi and Cirelli (2013) ScientificAmerican, Margret et al (2011) Nat neurosci

  37. Konsolidering

  38. Att SWS och REM sker i en följd är viktigt

  39. Rekommenderad läsning • Generell översikt • The circadiancontrolofsleep– S.P. Fisher, R.G. Foster and Stuart N. Pierson (2013) • Clock genes and sleep – D. Landgraf, A Shostakoch H. Oster (2012) • Sleep and Arousal: Thalamocorticalmechanisms – D.A. McCormick och T. Bal (1997) • Sömn och minne • The memoryfunctionofsleep – S. Diekelmann och J. Born (2010) • Hippocampalsleep feature: relations to human memoryfunction – M. Ferrara, F. Moroni, L. de Gennaro och L. Nobili (2012) • Sleep and wakingmodulatespineturnover in the adolescentmouse cortex – S. Maret, U. Faraguna, A. B. Nelson, C. Cirelli och G. Tononi (2011) • Sömn och metabolism • Circadian Clocks and Metabolism – B. Marcheva, K.M. Ramsey, C.B. Peek, A. Affinati, E. Maury och J. Bass (2013)

More Related