Waarom meet Morpheus met zoveel maten?

Van alle bedgeheimen is de slaap het meest mysterieus. Een derde van ons bestaan gaat eraan op, terwijl de noodzaak ervan allerminst duidelijk is. De giraffe beseft dat, hij dommelt amper twee uur per dag. Tijd om de slaap te evalueren, met als eerste vraag: waarom doen we het?

Onze wekker is onverbiddelijk, maar de fruitvlieg draait zich nog eens om en suft uren verder. Ook de bruine vleermuis wenst de volle rusttijd van twintig uur uit te hangen. Helaas zijn wij aan het verkeerde eind van het slaapspectrum geboren, maar voor u medelijden met uzelf krijgt: het paard is 21,1 uur per dag in touw.

Waarom meet Morpheus met zoveel maten? En waarom slapen we eigenlijk? Geen wetenschapper die het weet, en daarom zetten we voorlopig in op het lekenantwoord: we slapen om uit te rusten, en daar doet een uilaapje nu eenmaal zeventien uur over en een koe amper vier.

Voor een verklaring voor dat verschil gaan we te rade bij psychiater Guilio Tononi, die in het februarinummer van Sleep Medicine Reviews een nieuwe theorie poneerde. Hij vermoedt dat we slapen om het hoofd te 'legen', en dat lukt niet alle dieren even vlot.

Dit leegslapen bedoelt Tononi letterlijk.

In bed hanteert ons brein de bezem, omdat het gedurende de waakuren door alle informatie en inspanning volloopt. De schoonmaak is bittere noodzaak. Overdag nemen de contactpunten (synapsen) tussen zenuwcellen in dichtheid en sterkte toe, en dat kost ruimte en energie. Ons brein, toch al de grootste slokop in het lichaam, verbruikt 's avonds bijna 20 procent meer energie dan 's morgens.

Vooral in regio's waar het op de dag een af en aan was van signalen, staan de neuronen én hun verbindingen op scherp. Die synaptische drukte moeten we eruit slapen, om de hersenen niet te laten verhongeren. En om ruimte te maken. De diepe slaap -met langzame hersengolven- brengt de krap behuisde zenuwcellen weer goeddeels terug in de frisse staat van gistermorgen. Zo slapen we onszelf meer rust én ruimte in de cerebrale tent.

Maar wist het brein de herinneringen van overdag dan niet uit? Nee, het veegt naar rato: in gebieden waar het vandaag druk was, blijven de verbindingen tussen neuronen wat sterker dan de dag ervoor. Maar waar het suffig was, vegen de bezems juist wat meer synapsen weg van gisteren. Zo slapen we het brein in balans, en blijven de herinneringen van vandaag intact.

Het betekent wel dat het brein hier en daar meer werk heeft om het evenwicht te herstellen. Daar heeft Tononi bewijs voor: scans laten zien dat hersengebieden die op de dag zware klussen te doen kregen, 's nachts dieper slapen dan breindelen die vrijaf hadden.

Zo: Tononi weet waarom we slapen. Maar collega's twijfelen, vooral omdat Tononi de karige aanwijzingen voor zijn theorie uit onderzoek bij fruitvliegen distilleert. Wie zegt dat die net zo slapen als wij, en om dezelfde reden? Geef gewoon toe dat de slaap een duistere fase is. Zo vond Nathaniel Kleitman, pionier in dit veld, de reden ervan net zo schimmig als die van de omgekeerd toestand: waarom zijn we eigenlijk wakker? Bij zo'n ernstig gebrek aan kennis komt er ruimte voor de fantasie: in vroeger eeuwen bedacht men zelfs dat we slapen om de ziel de gelegenheid te geven zich voor te bereiden op het hiernamaals.

Is dat nou niet merkwaardig? Van een derde van ons bestaan snappen we weinig tot niets, terwijl we drommels goed aanvoelen dat we er dagelijks acht uur van nodig hebben. We beknibbelen er al te veel op, gaven slaaponderzoekers van de Universiteit Utrecht onlangs mee op de Nationale Slaapdag (25 maart). Er mag een halfuurtje bij.

Geen beest kan er onderuit, ook al doet de giraffe met 22,1 waakuren per dag nog een knappere poging dan het paard. En dan zijn we weer waar we begonnen, bij dat wonderlijke verschil en de constatering dat uiteindelijk alles en iedereen kort of lang onder zeil gaat. Jaren terug zagen biologen de miereneter en het vogelbekdier slapen, waarmee zoogdieren van het eerste uur bewezen dat het verschijnsel minstens 120 miljoen jaar oud moest zijn. En zij slapen, net als wij, in twee hoofdvormen: in diep, rustig gesluimer en in een drukke, herrieachtige droomslaap, waarin het brein zelfs nog actiever is dan overdag.

Inmiddels weten we dat ook bij ongewervelde dieren het licht enige tijd uitgaat, bij de fruitvlieg bijna een halve dag. Maar nogmaals: waarom? Herstel, suggereerde Aristoteles al, want zo voelt het aan. Toch is dat vreemd, want de geest mag dan weg zijn, het lichaam draait gedurende grote delen van de slaap op volle toeren en maakt, in bed, talrijke bouwstenen aan.

De beste theorie is dat slapen energie bespaart. En dat dat zeker warmbloedige dieren ten goede komt, want de kachel kan op de waakvlam. Mogelijk zijn zoogdieren in koudere streken daarom zulke notoire suffers. En vooral kleine, met een hoog metabolisme: het razende rattenhartje komt wel wat kalme uurtjes toe. Maar slapen levert slechts een karige energiebesparing op in vergelijking met wakend relaxen. De stofwisseling loopt met niet meer dan 5 à 10 procent terug, tenzij je in winterslaap gaat. Ons lijf wenst nu eenmaal 37 graden Celsius.

Of is slapen misschien een tijdverdrijf voor de donkere uren waarin er, voor een beest, niets te fourageren valt en alleen maar het risico bestaat dat het zelf gegeten wordt? Mogelijk verklaart het waarom sommige dieren die door alle rovers lekker worden gevonden -het hert bijvoorbeeld- slechts beperkte tijd de ogen sluiten. Maar waarom zou je slapen uit voorzorg als waken nog altijd veiliger is?

Dit is een taai vraagstuk. In oktober bracht het tijdschrift Nature een slaapspecial, met onder meer een verhandeling van Jerome Siegel, 's werelds slaapexpert, over de functies van de zoogdierslaap. Nou gaat ie komen, denk je. Maar ook Siegel kijkt vragend naar de verschillen en snapt niets van het nachtbraken van de giraffe in vergelijking met het dagsuffen van de buidelrat.

Conclusie van Siegel: slapen is werkelijk een raadsel, en we doen het vermoedelijk om talloze redenen. Een daarvan is de nachtelijke ordening van het geheugen. Een jonge kanarie zet in zijn slaap de noten nog eens op een rij, om morgen nog mooier uit te kunnen pakken. Een tweede reden zou de groei van de hersenen in de kinderjaren zijn, waarover later in de serie meer.

Een andere Jerome Siegel, een neef, wijdde er een boek aan, 'The Neural Control of Sleep & Waking'. Ook hij waagt zich aan de functie, maar piekert drie zinnen later al over het paradoxale verschijnsel van de REM-slaap (rapid eye movement). En waarom het tijdens de droomslaap zo'n kabaal is in ons hoofd terwijl we geacht worden uit te rusten. Kortom, Siegel junior weet het evenmin.

Maar twee halve nachten wakker liggen vertelt ons dat het lichaam schreeuwt om herstel. Zou die Tononi dan toch een punt hebben? Hij beweert dat we in diepe rust ruimte maken boven en de neuronen verfrissen. We moeten de hectiek van de dag, gestold in een overladen brein, eruit slapen.

Ruim twintig jaar geleden opperde Francis Crick, ontdekker van de DNA-structuur, iets vergelijkbaars. Maar dan over de droomslaap. Die hectische vorm van slapen vergeleek Crick met een soort van omgekeerd leren. Onze hersenen slaan te pas en te onpas indrukken op, en uit zo'n volgestouwd en ongeordend magazijn zou het brein geen zuivere herinnering kunnen opdiepen. Daarom moeten de hersenen zichzelf 's nachts op orde dromen; een deel van wat ze overdag tot zich namen moet er weer uit, dacht Crick.

In feite veronderstelde ook hij dat de slaap ruimte maakt door te snoeien in de synaptische verbindingen tussen hersencellen. De slappe, ondeugdelijke contacten worden gewist, zodat alleen de sterkere overblijven. Overtollige en onzinnige leerstof dromen we eruit, wat een van de redenen zou zijn van de bizarre wereld waarin we tijdens de REM-slaap vaak vertoeven. Ons brein schrapt de onzin, en zuivert zo het geheugen.

Maar waarom mogen we daar zelf niet bij aanwezig zijn? Laten we ophouden met die vraag. Slapen zullen en moeten we, tenzij je in het Guinness Book of Records wil komen. Zoals Randy Gardner: hij klokte in 1965 maar liefst 264 opeenvolgende waakuren. Nog wat uren erbij, en hij had het gevolg geproefd van oneindige slaaponthouding. Een drama: rat noch mens overleeft het, blijkt uit de volgende aflevering.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden