Samenvatting biologische psychologie
12e editie
James W. Kalat
Hoofdstuk 8-14
,Hoofdstuk 8: Wakkerheid en slaap
Module 8.1: Ritmen van waak en slaap
Zowel mensen als dieren vertonen bepaald gedrag met een zekere regelmaat. Er is daarbij sprake van
een biologisch ritme.
Bij trekvogels en ook bij dieren die aan een winterslaap doen, zien we dat ze op tijd voorbereidingen
treffen voor dit gedrag. Er is kennelijk iets aanwezig dat, ongeacht de omstandigheden buiten het
lichaam, de dieren aanzet tot bepaald gedrag. Trekvogels lijken te weten wanneer ze weg moeten en
trekken naar een tropisch land. Bovendien weten ze ook wanneer ze weer uit een tropisch land terug
moeten trekken, ongeacht het feit dat in de meeste tropische landen de temperatuur en de
hoeveelheid licht het hele jaar bijna hetzelfde blijft. Ze kunnen niet weten wanneer ze weg moeten
door op de omgeving te letten. Daarom veronderstelt men een biologische klok die verschillende
lichaamsfuncties reguleert. De biologische klok is endogeen, gestuurd van binnenuit.
Bij de bovengenoemde dieren regelt deze klok niet alleen een dagelijks ritme (endogeen circadiaans
ritme), maar ook een jaarlijks ritme (endogeen circanuaal ritme). Het circadiaanse ritme vind je niet
alleen terug in slaap-/waakpatronen, maar ook in eet- en drinkgedrag, lichaamstemperatuur, het
vrijkomen van hormonen, de urine-uitstoot en de gevoeligheid voor bepaalde medicijnen.
Uit verschillende onderzoeken blijkt dat zowel dieren als mensen over zo'n dagelijks 24-uurs ritme
beschikken. Circadiaanse ritmes verschillen wel per persoon. Mensen hebben een interne biologische
klok. Mensen genereren een 24-uurs waak-slaap-ritme. Mensen kunnen zich makkelijk aanpassen
aan een schema. We hebben ook circadiaanse ritmen in ons eten en drinken, plassen,
hormoonafscheiding, enzovoort. In de nacht is onze temperatuur het laagst en in de namiddag het
hoogst.
Het stellen en her-instellen van de biologische klok
Meestal duurt het circadiaanse ritme niet precies 24 uur. We passen onze interne activiteit aan zodat
het beter past bij de wereld om ons heen. Binnen één individu, onder dezelfde omstandigheden,
blijft het redelijk constant. Bepaalde afwijkingen worden bijvoorbeeld gecorrigeerd door externe
factoren zoals de afwisseling van dag en nacht en van licht en donker.
Voor mensen zijn er meer factoren die ervoor zorgen dat een iets afwijkend biologisch ritme
aangepast wordt aan de 24-uurse dag. Die factoren worden ook wel een ‘Zeitgeber’ genoemd.
Voorbeelden zijn: beweging, geluid, maaltijden en de temperatuur van de omgeving. De belangrijkste
‘Zeitgeber’ is licht. Een ritme dat niet wordt veranderd of opnieuw wordt ingesteld door andere
stimuli heet een free-running ritme. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het natuurlijke
circadiaanse ritme, zonder ‘Zeitgebers’, ergens tussen de 24 en 25 uur zit.
Jetlag:
Experimentele pogingen om deze ritmes te beïnvloeden laten zien dat mensen zich moeilijk
aanpassen aan een ander ritme en dat mensen zich makkelijker aanpassen als de cyclus die ze volgen
langer is dan 24 uur (als ze naar het westen reizen) dan aan een die korter is dan 24 uur (als ze naar
, het oosten reizen). Een jetlag is een onderbreking van circadiaanse ritmes die te wijten is aan het
veranderen van tijdzones. Het is de mismatch tussen de interne circadiaanse klok en de externe klok.
Shift work:
Bij mensen die veel ’s nachts werken en dus overdag slapen, is er sprake van een verminderde
kwaliteit van de slaap, maar ook van een verminderde kwaliteit van het waakleven. Men voelt zich
vaak wat duf, wat ook leidt tot meer ongelukken op het werk. Hun lichaamstemperatuur bereikt de
hoogste waarde als ze proberen te slapen en niet als ze werken. Een methode om problemen tegen
te gaan is de nachtploeg te laten werken in heel helder licht. Uit onderzoek blijkt dat de biologische
klok zich dan wel aanpast. De biologische klok is moeilijk te ontregelen in normale omstandigheden.
Ochtend- en avondmensen:
Sommige mensen (ochtendmensen) staan vroeg op, zijn snel productief en zijn minder actief later op
de dag. Anderen (avondmensen) staan later op en worden langzamer actief dan ochtendmensen. Ze
zijn actiever in de namiddag of avond. Niet iedereen is onder te verdelen in deze twee categorieën
en het verschilt ook gedeeltelijk per leeftijd. Tot aan je twintigste wordt het moment waarop je wilt
gaan slapen steeds later. Daarna verandert dit langzamerhand de andere richting op. Ouderen zijn
het meest productief vlak na het wakker worden, terwijl jongeren later op de dag actiever worden.
Mechanismen van de biologische klok
De suprachiasmatische kern (SCN):
De biologische klok is afhankelijk van de nucleus suprachiasmatische kern (SCN), een deel van de
hypothalamus dat boven het optische chiasme ligt. De SCN zorgt voor de belangrijkste controle over
de circadiaanse ritmes van slaap en temperatuur. Als de SCN wordt beschadigd, worden de ritmes
minder constant en zijn ze niet langer aangepast aan omgevingspatronen van licht en donker.
Het SCN produceert circadiaanse ritmes op een manier die niet aangeleerd is, maar die wordt
gecontroleerd door genen. Een enkele, geïsoleerde SCN-cel kan het circadiaanse ritme in stand
houden, ook al zorgt interactie tussen cellen voor een preciezer ritme. De SCN produceert het
circadiaanse ritme zelf.
Hoe licht de suprachiasmatische kern herstelt:
De tractus retinohypothalamicus is een zenuwbaan die vanaf de retinale ganglioncellen in de retina
van beide ogen door de oogzenuw en het optische chiasme naar de SCN loopt. Axonen van die baan
veranderen de ‘instellingen’ van de SCN. De meeste input komt niet van de normale
retinareceptoren, maar van een speciaal soort retinale ganglioncellen met hun eigen soort
fotopigment, menalopsine, een ander soort fotopigment dan dat van kegeltjes en staafjes. Deze
speciale ganglioncellen reageren direct op licht, ook al krijgen ze geen input van de kegeltjes en
staafjes. Ze ontvangen wel input van de kegeltjes en staafjes, wat hun eigen reactie op licht versterkt.
Ze zijn niet gelijkmatig verdeeld over de retina, maar bevinden zich voornamelijk bij de neus. De
ganglioncellen reageren op de gemiddelde hoeveelheid licht, niet op plotselinge veranderingen in
licht en ze dragen niet bij aan visie.
12e editie
James W. Kalat
Hoofdstuk 8-14
,Hoofdstuk 8: Wakkerheid en slaap
Module 8.1: Ritmen van waak en slaap
Zowel mensen als dieren vertonen bepaald gedrag met een zekere regelmaat. Er is daarbij sprake van
een biologisch ritme.
Bij trekvogels en ook bij dieren die aan een winterslaap doen, zien we dat ze op tijd voorbereidingen
treffen voor dit gedrag. Er is kennelijk iets aanwezig dat, ongeacht de omstandigheden buiten het
lichaam, de dieren aanzet tot bepaald gedrag. Trekvogels lijken te weten wanneer ze weg moeten en
trekken naar een tropisch land. Bovendien weten ze ook wanneer ze weer uit een tropisch land terug
moeten trekken, ongeacht het feit dat in de meeste tropische landen de temperatuur en de
hoeveelheid licht het hele jaar bijna hetzelfde blijft. Ze kunnen niet weten wanneer ze weg moeten
door op de omgeving te letten. Daarom veronderstelt men een biologische klok die verschillende
lichaamsfuncties reguleert. De biologische klok is endogeen, gestuurd van binnenuit.
Bij de bovengenoemde dieren regelt deze klok niet alleen een dagelijks ritme (endogeen circadiaans
ritme), maar ook een jaarlijks ritme (endogeen circanuaal ritme). Het circadiaanse ritme vind je niet
alleen terug in slaap-/waakpatronen, maar ook in eet- en drinkgedrag, lichaamstemperatuur, het
vrijkomen van hormonen, de urine-uitstoot en de gevoeligheid voor bepaalde medicijnen.
Uit verschillende onderzoeken blijkt dat zowel dieren als mensen over zo'n dagelijks 24-uurs ritme
beschikken. Circadiaanse ritmes verschillen wel per persoon. Mensen hebben een interne biologische
klok. Mensen genereren een 24-uurs waak-slaap-ritme. Mensen kunnen zich makkelijk aanpassen
aan een schema. We hebben ook circadiaanse ritmen in ons eten en drinken, plassen,
hormoonafscheiding, enzovoort. In de nacht is onze temperatuur het laagst en in de namiddag het
hoogst.
Het stellen en her-instellen van de biologische klok
Meestal duurt het circadiaanse ritme niet precies 24 uur. We passen onze interne activiteit aan zodat
het beter past bij de wereld om ons heen. Binnen één individu, onder dezelfde omstandigheden,
blijft het redelijk constant. Bepaalde afwijkingen worden bijvoorbeeld gecorrigeerd door externe
factoren zoals de afwisseling van dag en nacht en van licht en donker.
Voor mensen zijn er meer factoren die ervoor zorgen dat een iets afwijkend biologisch ritme
aangepast wordt aan de 24-uurse dag. Die factoren worden ook wel een ‘Zeitgeber’ genoemd.
Voorbeelden zijn: beweging, geluid, maaltijden en de temperatuur van de omgeving. De belangrijkste
‘Zeitgeber’ is licht. Een ritme dat niet wordt veranderd of opnieuw wordt ingesteld door andere
stimuli heet een free-running ritme. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het natuurlijke
circadiaanse ritme, zonder ‘Zeitgebers’, ergens tussen de 24 en 25 uur zit.
Jetlag:
Experimentele pogingen om deze ritmes te beïnvloeden laten zien dat mensen zich moeilijk
aanpassen aan een ander ritme en dat mensen zich makkelijker aanpassen als de cyclus die ze volgen
langer is dan 24 uur (als ze naar het westen reizen) dan aan een die korter is dan 24 uur (als ze naar
, het oosten reizen). Een jetlag is een onderbreking van circadiaanse ritmes die te wijten is aan het
veranderen van tijdzones. Het is de mismatch tussen de interne circadiaanse klok en de externe klok.
Shift work:
Bij mensen die veel ’s nachts werken en dus overdag slapen, is er sprake van een verminderde
kwaliteit van de slaap, maar ook van een verminderde kwaliteit van het waakleven. Men voelt zich
vaak wat duf, wat ook leidt tot meer ongelukken op het werk. Hun lichaamstemperatuur bereikt de
hoogste waarde als ze proberen te slapen en niet als ze werken. Een methode om problemen tegen
te gaan is de nachtploeg te laten werken in heel helder licht. Uit onderzoek blijkt dat de biologische
klok zich dan wel aanpast. De biologische klok is moeilijk te ontregelen in normale omstandigheden.
Ochtend- en avondmensen:
Sommige mensen (ochtendmensen) staan vroeg op, zijn snel productief en zijn minder actief later op
de dag. Anderen (avondmensen) staan later op en worden langzamer actief dan ochtendmensen. Ze
zijn actiever in de namiddag of avond. Niet iedereen is onder te verdelen in deze twee categorieën
en het verschilt ook gedeeltelijk per leeftijd. Tot aan je twintigste wordt het moment waarop je wilt
gaan slapen steeds later. Daarna verandert dit langzamerhand de andere richting op. Ouderen zijn
het meest productief vlak na het wakker worden, terwijl jongeren later op de dag actiever worden.
Mechanismen van de biologische klok
De suprachiasmatische kern (SCN):
De biologische klok is afhankelijk van de nucleus suprachiasmatische kern (SCN), een deel van de
hypothalamus dat boven het optische chiasme ligt. De SCN zorgt voor de belangrijkste controle over
de circadiaanse ritmes van slaap en temperatuur. Als de SCN wordt beschadigd, worden de ritmes
minder constant en zijn ze niet langer aangepast aan omgevingspatronen van licht en donker.
Het SCN produceert circadiaanse ritmes op een manier die niet aangeleerd is, maar die wordt
gecontroleerd door genen. Een enkele, geïsoleerde SCN-cel kan het circadiaanse ritme in stand
houden, ook al zorgt interactie tussen cellen voor een preciezer ritme. De SCN produceert het
circadiaanse ritme zelf.
Hoe licht de suprachiasmatische kern herstelt:
De tractus retinohypothalamicus is een zenuwbaan die vanaf de retinale ganglioncellen in de retina
van beide ogen door de oogzenuw en het optische chiasme naar de SCN loopt. Axonen van die baan
veranderen de ‘instellingen’ van de SCN. De meeste input komt niet van de normale
retinareceptoren, maar van een speciaal soort retinale ganglioncellen met hun eigen soort
fotopigment, menalopsine, een ander soort fotopigment dan dat van kegeltjes en staafjes. Deze
speciale ganglioncellen reageren direct op licht, ook al krijgen ze geen input van de kegeltjes en
staafjes. Ze ontvangen wel input van de kegeltjes en staafjes, wat hun eigen reactie op licht versterkt.
Ze zijn niet gelijkmatig verdeeld over de retina, maar bevinden zich voornamelijk bij de neus. De
ganglioncellen reageren op de gemiddelde hoeveelheid licht, niet op plotselinge veranderingen in
licht en ze dragen niet bij aan visie.
