Deze veranderingen lijken echter te verdwijnen na een goede nachtrust.
In het onderzoek gebruikten de onderzoekers machinaal leren om schattingen van de « hersenleeftijd » te genereren op basis van nucleaire magnetische resonantie (MRI) -scans van de hersenen van mensen met slaapgebrek, die ze vergeleken met hersen-MRI’s van dezelfde mensen na een volledige nachtrust. De resultaten, gepubliceerd in het Journal of Neuroscience, laten zien dat één nacht van totale slaapgebrek leidt tot veranderingen in de hersenen die vergelijkbaar zijn met die na één of twee jaar veroudering.
De onderzoekers putten uit gegevens uit vijf bestaande datasets, waaronder gegevens van 134 deelnemers in vier groepen: totaal slaaptekort (geen slaap ‘s nachts), gedeeltelijk slaaptekort (drie uur bedtijd ‘s nachts), chronisch slaaptekort slaap (vijf uur in bed elke nacht gedurende vijf nachten) en een controlegroep (acht uur in bed per nacht). Vóór slaapgebrek had elke groep ten minste één nacht basisslaap waarin ze acht uur in bed doorbrachten; de meeste groepen hadden daarna ook een volledige nacht van herstellende slaap.
Na elke nacht kreeg iedereen een MRI, waardoor de onderzoekers konden vergelijken hoe hun hersenen eruit zagen voor en na slaapgebrek, en ook na een volledige nachtrust.
De onderzoekers bepaalden de schijnbare leeftijd van de hersenen van de deelnemers met behulp van een machine learning-algoritme genaamd brainageR, dat werd getraind op gegevens van meer dan 3.000 mensen. Het openbaar beschikbare algoritme voorspelt de chronologische leeftijd van een persoon op basis van hun hersen-MRI’s op basis van hoe gezonde hersenen er op een bepaalde leeftijd doorgaans uitzien in termen van weefsel- en vloeistofvolume. In eerdere tests ontdekten de onderzoekers dat brainageR de leeftijd binnen ongeveer vier jaar nauwkeurig kon voorspellen.
In hun nieuwe studie ontdekten de onderzoekers dat brainageR voor de slaaparme groep schatte dat ze gemiddeld één tot twee jaar ouder waren dan oorspronkelijk was voorspeld. Deze verschillen verdwenen na één nacht herstellende slaap. De groepen met gedeeltelijk en chronisch slaaptekort hadden geen significante verschillen in hun leeftijdsvoorspellingen in vergelijking met de controlegroep.
Deze resultaten komen overeen met eerder onderzoek naar het effect van slaapgebrek op de hersenen. Er zijn aanwijzingen dat er verschillende soorten veranderingen optreden in de hersenen van mensen met slaapgebrek, waaronder veranderingen in de vochtverdeling en het volume van de grijze stof.
Toekomstig onderzoek zou ook mensen kunnen omvatten die chronisch slaapgebrek ervaren, zoals mensen die in ploegendiensten werken.
Foto door Ivan Oboleninov: https://www.pexels.com/photo/woman-sleeping-935777/
