Introductie

Slaap: iedereen kent het en iedereen doet het. Maar wat is slaap nu eigenlijk? Slaap kent verschillende fases. De eerste slaaptoestand wordt grotendeels gekenmerkt door een EEG met hoge en langzame golven. Deze vorm van slaap staat bekend als de non-REM-slaap en beslaat gemiddeld driekwart van de totale hoeveelheid slaap in een nacht. De tweede slaaptoestand wordt gekenmerkt door snelle oogbewegingen (rapid eye movements), een hoge hersenactiviteit en volledige verslapping van spieren. Vanwege de rapid eye movements staat deze vorm bekend als de REM-slaap. REM-slaap beslaat gemiddeld een kwart van de totale hoeveelheid slaap in een nacht. Voor iedere leeftijdsgroep verschilt het, maar gemiddeld genomen klopt deze verdeling. Iedereen droomt vrijwel iedere nacht, maar men kan het zich echter niet altijd herinneren. Veel, maar niet alle, dromen vinden plaats tijdens REM-slaap. De precieze functies en onderliggende neurobiologie van dromen is nog niet goed bekend.

In dit literatuuronderzoek zal de neurobiologie van dromen nader bekeken worden. Allereerst zal een algehele inleiding worden gegeven over slapen. Wat karakteriseert non-REM-slaap, REM-slaap en wat zijn de verschillen daartussen? Waarom denkt men dat dromen vooral tijdens die REM-slaap plaats vindt? Bovendien wordt er naar hersengebieden gekeken die betrokken zijn bij REM-slaap en hoe aan de hand daarvan aspecten van dromen te verklaren zijn. Dat lijkt eenvoudig, maar is het niet. Hoe deze relaties worden onderzocht zal dieper worden geanalyseerd. En vooral welke beperkingen neuroimaging daarbij leveren. Een prangende vraag die overeind blijft is, waarom dromen we eigenlijk? Angst is de meest voorkomende emotie tijdens dromen (Deisseilles et al., 2010) en daarom worden nachtmerries tot slot, als voorbeeld van droomproblemen bij mensen, uitgediept. Het illustreert duidelijk het probleem van al het droomonderzoek, namelijk dat het niet gemakkelijk is om onderzoek op mensen te doen. Bij onderzoek is men grotendeels veroordeeld tot informatie uit medicatie (door trial-and-error werkzaam gebleken) en patiënten met een nauwgerelateerde aandoening of ziekte, zoals posttraumatic stress disorder. Tevens tonen nachtmerries de impact aan die dromen kunnen hebben op mensen. Vandaar dat het van groot belang is om de onderliggende neurobiologie van nachtmerries en dromen in het algemeen te ontrafelen, zodat in de toekomst hopelijk therapieën worden gevonden om bijv. mensen met PTSD te helpen.

Dit literatuuronderzoek zal niet dé neurobiologie van dromen weergeven, maar slechts een up-to-date overview van de huidige stand van het onderzoek. Gezien de problemen om dromen te onderzoeken betreft dit onderwerp echt het front van de wetenschap. Het is mogelijk dat over vijf jaar veel van dit artikel achterhaald is. Duizenden artikelen zijn beschikbaar over slapen en dromen. In dit artikel is geprobeerd alles te richten op het ontrafelen en beschrijven van de tot op heden bekende onderliggende neurobiologie van dromen. De hoofdvraag daarbij is hoe (de)activering van bepaalde hersengebieden tijdens REM-slaap – de fase waarin het meest wordt gedroomd – kan worden gerelateerd aan bepaalde specifieke aspecten van dromen, zoals de visualiteit, emotionaliteit en het verlies van controle tijdens dromen. Van belang daarbij is hoe dat wordt onderzocht. Vandaar dat niet alleen aandacht zal worden besteed aan de resultaten, maar ook zal worden gekeken naar de onderzoeksmethodes: laesiestudies, neuroimaging en hoe medicatie mechanismes ontrafelt.

Waar mogelijk zullen kritische noten worden geleverd ten aanzien van de uitgevoerde onderzoeken en resultaten. Maar doordat het onderzoek echt pionierswerk is en veel onbekend is wordt vooral getracht de huidige stand van zaken zo duidelijk mogelijk weer te geven. Het plaatsen van resultaten in context, deze logisch met elkaar te verbinden en te verklaren is het hoofddoel. In plaats van alle zwakke punten in de onderzoeken aan te geven (en dat is niet mogelijk gezien de grote beperkingen van methodes) zullen resultaten worden geclassificeerd in ‘mogelijke’ en ‘causale’ verbanden. En wat is nog onduidelijk, tegenstrijdig en verdient meer onderzoek. Omdat nog veel onbekend is zullen bovendien twee theorieën over het waarom van dromen worden belicht. Welke daarvan juist is, is niet te zeggen. En of er ooit überhaupt één juist zal zijn, is ook nog maar de vraag.

Kortom, dit artikel beschrijft de huidige stand van zaken betreffende de relatie tussen (de)activering van bepaalde hersengebieden tijdens REM-slaap en bepaalde specifieke aspecten van dromen.

Neurobiologie van non-REM-slaap

 

Er worden tijdens het slapen meerdere slaapcycli doorlopen van ongeveer 90 minuten (Bear et al., 2007). Eén cyclus bestaat uit non-REM-slaap gevolgd door REM-slaap. In deze paragraaf zal non-REM-slaap worden belicht. Een veel gehoorde gedachte is dat tijdens non-REM-slaap zowel de hersenen als de rest van het lichaam uitrusten (Bear et al., 2007). Hoewel het mogelijk is om te bewegen is de spierspanning laag en overheerst de parasympaticus, wat resulteert in een afname van de hartfrequentie, ademhaling, lichaamstemperatuur en dus leidt tot een afname van het energieverbruik. In de hersenen neemt de vuurfrequentie van de neuronen af. De hersenactiviteit tijdens non-REM-slaap verschilt sterk van die tijdens de wakkere periode; er zijn verschillende hersenritmes met elk een eigen frequentie en amplitude. Tijdens de wakkere staat wordt het EEG gekenmerkt door alfa en bèta ritmes met een kleine amplitude en een hoge frequentie. Alfa activiteit (8-13 Hz) treedt vooral op wanneer een persoon in rust is, niet zo diep nadenkt en niet alert is (Carlson, 2010). Bèta golven (13-30 Hz) hebben de kleinste amplitude, dit komt doordat de neuronen tijdens deze activiteit weinig gesynchroniseerd vuren (Bear et al., 2007). Met andere woorden: de neuronen vuren gedesynchroniseerd. Zulke gedesynchroniseerde activiteit komt vooral voor wanneer een persoon nadenkt of alert is. Echter, het blijkt dat de wakkere staat meer lijkt op REM-slaap dan op non-REM-slaap. Dit wordt verderop uitgediept.

De non-REM-slaap wordt in vier fases onderverdeeld. Fase 1 is een lichte slaap die kan worden gezien als een overgang van wakker naar slapen en duurt slechts enkele minuten (Bear et al., 2007). Er zijn thèta ritmes zichtbaar (4-7 Hz) met een iets grotere amplitude dan de alfa en bèta golven, de activiteit van de neuronen is dus al iets meer gesynchroniseerd. Tijdens fase 2 is ook thèta activiteit zichtbaar en vanaf deze fase vinden er twee tot vijf maal per minuut slaapspoelen plaats met een frequentie van 11-15 Hz (Dang-Vu et al., 2010). Deze worden veroorzaakt door een pacemaker in de thalamus. 

Specifiek voor fase 2 is het K-complex dat eens per minuut optreedt. Er wordt verondersteld dat deze complexen worden veroorzaakt door, vaak onverwachte, auditieve stimuli en dat ze een beschermend mechanisme vormen dat ontwaken door die stimuli voorkomt (Czisch et al., 2004).

Fase 3 en 4 worden gekenmerkt door de langzame delta ritmes van 0,5-4 Hz (Dang-Vu et al., 2010) met een grote amplitude. In fase 4 vindt meer delta activiteit plaats dan in fase 3. Dit is dan ook de diepste slaap (Bear et al., 2007). Vanwege de lage frequentie worden fase 3 en 4 gezamenlijk ook wel slow wave slaap genoemd. De slow wave sleep is het meest karakteristiek voor de non-REM-slaap. De ritmes tijdens non-REM-slaap, hebben verschillende fysiologische mechanisme, maar daar wordt niet verder op ingegaan in dit artikel. Naarmate het slapen langer duurt en er meer cycli doorlopen zijn, neemt de duur van de non-REM-slaap, in het bijzonder fase 3 en 4, af en neemt de REM-slaap meer tijd in.

 

Slapen en waken

De hersenactiviteit tijdens non-REM is lager dan tijdens waken. Uit metingen bleek dat deze activiteit tijdens de slow wave sleep, ongeveer 40 % lager ligt dan tijdens het wakker zijn (Maquet et al., 1990). Vooral in de neuronale gebieden die zich bezighouden met alertheid en dus actief zijn in de wakkere staat komt de hoogste delta en de laagste metabole activiteit voor (Maquet, 2000; Carlson, 2010). Wellicht zorgt de slow wave slaap dus voor het rusten van neuronen in die gebieden.

Hersengebieden waarvan is aangetoond dat ze minder actief zijn tijdens non-REM-slaap zijn onder andere de thalamus, prefrontale cortex, hersenstam, basale ganglia, basale voorhersenen en de anterior cingulate cortex (Braun et al., 1997; Maquet et al., 1997; Andersson et al., 1998; Kajimura et al., 1999; Maquet, 2000). Het is echter niet zo dat non-REM-slaap slechts een staat van rust is; er is een toenemende hoeveelheid bewijs dat slow wave sleep belangrijk is voor de consolidatie van geheugen (Hangya et al., 2011).

Tijdens het begin van de slaap worden arousal (alertheid) en wakkerheid verminderd. Dit wordt veroorzaakt doordat de activiteit van de meeste neurotransmittersystemen in verschillende structuren die arousal veroorzaken wordt verlaagd. Het gaat hierbij om acetylcholine, noradrenaline, serotonine en histamine  (Aston-Jones et al., 1981; Marrosu et al., 1995; Steininger et al., 1996). De afname in afgifte van verschillende neurotransmitters zorgt dus voor het in slaap vallen.

 

 

Neurobiologie van REM-slaap

Slaap bestaat dus uit de non-REM-fase en de REM-fase. Die REM-fase is voor dit literatuuronderzoek het meest van belang doordat het sterk wordt geassocieerd met dromen. REM staat voor ‘Rapid Eye Movement’, omdat tijdens deze fase de ogen snel heen en weer bewegen onder de gesloten oogleden. Waarschijnlijk is het behouden van de lichaamstemperatuur en het lichaamsgewicht een van de belangrijkste functies van REM-slaap (Allison et al., 1970; Parmeggiani, 2003). Vroeger werd er gedacht dat de REM-slaap veel op wakker zijn leek, maar dit was te wijten aan de nog onvoldoende ontwikkelde onderzoekstechnieken. REM-slaap heeft een paar belangrijke kenmerken. Ten eerste vertoont het EEG desynchonisatie die samen gaat met korte en hevige periodes waarin de ogen heen en weer schieten in de oogkassen. Ook versnellen de hartslag en de ademhaling tijdens de REM-fase. Ten tweede wordt tijdens de REM-slaap de externe sensorische input en de motorische output stopgezet, zodat de hersenen afgesloten worden van de buitenwereld (Hobson et al., 1998).

Tijdens de REM-slaap vinden de PGO golven plaats, dit zijn fasische activatiesignalen die voorkomen in de pontine brainstem (P),  het laterale geniculate body van de thalamus (G) en de occipitale cortex (O). Deze komen in het visuele systeem en motorsysteem voor. De PGO-golven komen voor in de overgang van de non-REM-slaap naar de REM-slaap en tijdens de REM-slaap zelf.

Recipropal-interaction hypothese

De reciprocal interaction hypothese stelt dat de hersenstam en pons betrokken zijn bij het reguleren van de slaap (McCarley, Hobson, 1975). Tijdens de REM-slaap en de wakkere staat zijn de hersenen geactiveerd. Maar er is wel degelijk een duidelijk verschil tussen de wakkere staat en de REM-slaap waarbij het brainstem reticulair activating system waarschijnlijk betrokken is. In de pons scheiden de laterodorsale tegmentae, pedunculopontine, dorsal raphe en locus coeruleus neurotransmitters uit om de REM-slaap te beïnvloeden.

 

Sturing door neurotransmitters

De laterodorsale, tegmentale en de pedunculopontine worden de zogenaamde REM-on gebieden genoemd en de Raphe nucleus en de locus coeruleus de REM-off cellen. Tijdens de wakkere staat zijn de REM-off cellen geactiveerd en deze worden adrenerg en serotonerg gestuurd. In de REM-slaap zijn de REM-on cellen geactiveerd door acetylcholine. Tijdens de REM-slaap worden de noradrenerge en serotonerge cellen geremd. Kortom, in de REM-slaap spelen de cholinerge neuronen een belangrijke rol.

 

De locus coeruleus (LC) bevat noradrenerge neuronen en in de raphe nucleus (RN) liggen de serotonerge neuronen. De kernen die voor de REM-initiatie zorgen zijn de pedunculopontine kernen (PPT) en de laterodorsale tegmentale kernen (LDT) die voornamelijk cholinerg zijn (Hobson et al., 1975). Acetylcholine wordt, in vergelijking met non-REM-slaap, in verhoogde mate aangemaakt in de thalamus tijdens de REM-slaap en de wakkere staat. Een verhoogde afgifte in het laterale geniculate lichaam is specifiek voor de REM-slaap (Kodama et al., 1996). Serotonine wordt in een lagere concentratie afgegeven door de raphe nucleus wanneer het individu zich in de REM-slaap bevindt, maar lagere concentraties zijn ook gevonden in de hypothalamus.

 

Hersengebieden
In het pontine tegmentum liggen de REM-on en REM-off cellen en de verschillende kernen (RN, LC, LDT en PPT). Ook de amygdala, anterior cingulate cortex, pariëtale operculum en de parahippocampale cortex worden tijdens REM-slaap sterk geactiveerd. De dorsolaterale prefrontale cortex en de posterior cingulate worden gedeactiveerd (Maquet et al., 1996). Over het algemeen wordt het limbisch systeem geactiveerd tijdens de REM-slaap. Het limbisch systeem is sterk betrokken bij emoties. Er wordt meer glucose verbruikt in de amygdala en de laterale hypothalamus. Ook veel regio’s die betrokken zijn bij de amygdala worden geactiveerd tijdens de REM-slaap. Gebieden die minder sterk gecorreleerd zijn met de amygdala worden geïnactiveerd, zoals bijvoorbeeld de prefrontale cortex en de pariëtale cortex. Op de relatie tussen de ge(de)activeerde hersengebieden tijdens REM-slaap en hoe die (mogelijk) betrokken zijn bij dromen wordt verder ingegaan later in dit artikel.

 

Dromen tijdens REM en non-REM-slaap

De associatie tussen REM-slaap en dromen heeft vele studies ertoe gezet de relatie tussen de fysiologie van slaap en het dromen te onderzoeken. Al snel ontstond het idee “REM-slaap = dromen” waarbij dromen exclusief aan REM-slaap werden toegeschreven. Er ontstond echter twijfel toen werd aangetoond dat er tijdens de non-REM-slaap wel degelijk mentale activiteit is (Foulkes, 1996). De discussie laaide vooral op over de kwaliteit van rapportages van dromen na het ontwaken uit (non-)REM-slaap. Zo zou de rapportage van mentale activiteit in non-REM-slaap anders zijn dan die in REM-slaap en misschien zelfs gebrekkiger.

Uit deze ontwikkelingen zijn twee verschillende theorieën ontstaan met betrekking tot mentale activiteit tijdens REM- en non-REM-slaap (Nielsen, 2000). Ze verschillen over de oorsprong van de beelden die gezien worden tijdens de REM en non-REM-slaap.

 

One-generator model

De eerste theorie wordt door Nielsen het “one-generator” model genoemd, waarin wordt gesteld dat de beelden die je ervaart tijdens de REM-slaap dezelfde oorsprong hebben als de beelden die je ziet tijdens de non-REM-slaap. Deze theorie werd voorgesteld door Foulkes nadat was aangetoond dat er ook cognitieve activiteit plaatsvindt tijdens de non-REM-slaap. Om de kwalitatieve eigenschappen van de mentale activiteit tijdens REM en non-REM-slaap te vergelijken werd er gecorrigeerd voor de kwantitatieve eigenschappen van de beide slaap stadia. De rapportages van de non-REM-slaap waren namelijk veel korter dan die van de REM-slaap. Uiteindelijk verschilden de twee stadia kwalitatief niet van elkaar, waardoor geconcludeerd werd dat de bron van de beelden die je ziet tijdens dromen hetzelfde moet zijn voor REM- als non-REM-slaap. De beelden zouden van elkaar verschillen door de verschillende mate van hersenactiviteit tijdens de twee fases.

 

Foulkes “one-generator” model stelt dat de droomrapportage vanuit REM- en non-REM-slaap uit dezelfde processen ontstaan, namelijk: geheugen activatie, organisatie en bewuste interpretatie. De verschillen in mentale activatie bestaan voornamelijk uit verschillen in geheugen activatie. Wanneer deze activatie hoog en diffuus is, wordt de organisatie ervan sterker gestimuleerd en is bewuste interpretatie beter mogelijk en meer samenhangend. Dit is vooral tijdens REM-slaap het geval. Bij een lage activatie wordt de organisatie van beelden minder gestimuleerd en is er weinig samenhang, zoals bij non-REM-slaap. De vorm en het voorkomen van dromen worden bepaald door de spreiding of toegankelijkheid van diverse geheugen elementen door de slaap stadia fysiologie (Nielsen, 2000).

 

Two-generator model

De tweede theorie, de zogenaamde “two-generator” theorie, stelt dat dromen tijdens REM- en non-REM-slaap uit twee verschillende bronnen ontstaat. Het “two-generator” model ziet de beelden tijdens REM en non-REM-slaap als kwalitatief verschillend van elkaar. Dit verschil werd voorgesteld toen men ontdekte dat er een aantal belangrijke verschillen bestaat tussen rapportages van dromen tijdens REM- en non-REM-slaap (Hobson, 2001). Wanneer je uit REM-slaap wakker wordt gemaakt, ben je beter in staat je droom te rapporteren dan wanneer je uit non-REM-slaap wordt gewekt. Daar komt bij dat bij het ontwaken uit de REM-slaap de rapportages langer, levendiger, meer emotioneel geladen, meer “motorically animated” en minder gerelateerd zijn aan het echte leven dan rapportages na non-REM-slaap. Die laatsten bevatten meer gedachtegangen en representaties van huidige bezorgdheden dan rapportages van de  REM-slaap.

 

Het meest bekende “two-generator” model werd ontwikkeld vanuit de al bekende activatie-synthese hypothese van Hobson. Deze twee varianten leggen psychische activiteit tijdens slaap (mentatie) uit door beschrijvingen van veronderstelde fysiologische processen van REM- en non-REM-slaap te combineren met de veronderstelling dat het brein en de geest hetzelfde zijn (Hobson, 2000). De fysiologische eigenschappen van REM- en non-REM-slaap bepalen de vorm van mentale activatie. Dromen, die kenmerkend zijn voor de REM-slaap, worden gekarakteriseerd door een tiental aspecten (zie tabel 1 op pagina 9). De mentale activiteit onderscheidt zich van die in non-REM-slaap, wanneer er nauwelijks gedroomd wordt (Hobson, 2001).

 

Het is belangrijk om cognitieve activiteit te onderscheiden van dromen, om de twee theorieën te snappen. De aanhangers van het “two-generator” model zien dromen als specifieker dan cognitieve activiteit. Dromen worden gedefinieerd als beelden met sensorische hallucinaties en emoties. Daarmee worden sommige vormen van cognitie, zoals nadenken en reflecteren uitgesloten. Hoewel alle non-REM-slaap fases een vorm van mentale activiteit kunnen produceren, wijzen recente studies erop dat ongeveer de helft van alle ontwakingen uit non-REM-slaap resulteren in het zich niet herinneren van enige cognitieve activiteit (Nielsen, 2000).

 

Bij het beantwoorden van de vraag of er tijdens non-REM-slaap daadwerkelijk gedroomd wordt is de definitie van dromen dus belangrijk. Daarbij komt dat er op verschillende manieren onderzoek wordt gedaan naar dromen. Veel studies maken gebruik van droomrapportages, maar ook neuroimaging technieken worden gebruikt. Daarover meer op de volgende pagina.

 

Relatie tussen REM-slaap en dromen

De progressie in neuroimaging technieken maakt het mogelijk de menselijke hersenen steeds beter in beeld te brengen. REM-slaap wordt gekenmerkt door een specifiek patroon van regionale hersenactiviteit. Dromen worden – zoals eerder beschreven – vooral geassocieerd met deze REM-slaap. Recentelijk wordt ook non-REM-slaap af en toe met dromen in verband gebracht, maar over het algemeen is de huidige opvatting dat de sterkste activiteit van dromen plaatsvindt in de REM. Een relatie tussen bepaalde hersengebieden actief tijdens REM-slaap en dromen is dan ook te verwachten. Maar hoe zit dat precies? Welke hersengebieden zijn van invloed op aspecten van dromen? Allereerst zijn daar onderzoekstechnieken voor nodig, die hieronder kort worden belicht.

 

Bij de meeste onderzoeken wordt een combinatie van technieken gebruikt. Met EEG kan de elektrische activiteit van de hersenen gemeten worden via het potentiaalverschil. Met deze techniek kunnen de spindels en golven gemeten worden die ontstaan tijdens de (non-)REM-slaap. Later werden de PET-scan en fMRI-scan ontwikkeld. Bij een PET-scan wordt een stof ingespoten die na enige tijd vervalt en daarbij twee positronen uitstoot in tegengestelde richting. De stof die gaat vervallen, kan gekoppeld worden aan een bepaald proces dat op deze manier bestudeerd kan worden. Een nadeel van PET-scan is de lage temporale resolutie, die ongeveer één minuut is. Dit heeft als gevolg dat kortdurende veranderingen in hersenactiviteit zoals iets korts als een spindel of langzame golf niet vastgelegd kan worden. Deze kunnen wel bekeken worden met een fMRI-scan, die een temporale resolutie van ongeveer één seconde heeft. Het voordeel is ook dat er geen radioactieve stof nodig is. Het grote nadeel is dat de scan ontzettend veel lawaai maakt, wat niet wenselijk is bij onderzoek naar slaap of dromen. De vraag die hierop volgt is dan ook in hoeverre de onderzoeksruimte het onderzoek beïnvloedt, omdat een scanner iets anders is dan de normale slaapomgeving (Dang-Vu, Schabus, 2010).

 

Tot op heden wordt veel, maar niet uitsluitend, gebruik gemaakt van fMRI en PET. Een andere veel gebruikte techniek is polysomnografie, waarbij verschillende slaapparameters worden gemeten (Hobson, 2000). Ook maakt men gebruik van een slaap- en droomdagboek. Hierin moeten de proefpersonen zoveel mogelijk opschrijven over de nacht zoals hoe vaak ze wakker zijn geweest en of ze zich kunnen herinneren gedroomd te hebben (Marzano, 2011). Naast de beperkingen van de gebruikte technieken is een ander obstakel in het droomonderzoek is dat er geen goede standaarden zijn waardoor onderzoeken niet goed met elkaar te vergelijken zijn en dus veelal op zichzelf staan. De definitie van dromen is daarbij van belang. Voordat de relatie tussen (de)activering van bepaalde hersengebieden in REM-slaap en bepaalde aspecten van dromen kan worden onderzocht, moeten dromen gedefinieerd worden.

 

Dromen

Dromen vindt periodiek plaats gedurende de normale menselijke slaap. Hallucinaties (waanvoorstellingen), heftige emoties, amnesie (geheugenverlies) en bizarre denkbeelden zijn vier aspecten die over het algemeen kenmerkend zijn voor dromen.

Samenvattend: dromen worden gekarakteriseerd door duidelijke en volledig gevormde hallucinaties met een sterke visuele (en soms ook auditieve) component. Gevoel van tast en reuk zijn minder vertegenwoordigd in dromen. Pijnsensatie tijdens dromen komt vrijwel nooit voor, ondanks nachtmerries. Aan de hand van onderstaande karakteristieken van dromen kunnen mogelijke verbanden worden gelegd met de activiteit van bepaalde hersengebieden tijdens REM-slaap. Dit verschaft mogelijk informatie over de functie van die gebieden bij dromen.

Het eerste verband tussen REM-slaap en dromen lijkt de droomintensiteit te zijn. Tijdens REM-slaap lijkt de droomintensiteit parallel te lopen aan de intensiteit van de fysiologische gebeurtenissen in die periode, zoals de rapid eye movements. Heftigere rapid eye movements betekent dan ook een heftigere intensiteit van dromen (Hobson, 2001).

 

Hersengebieden betrokken bij dromen

De heterogene distributie van geactiveerde hersengebieden – voornamelijk ontdekt door PET- en fMRI-scans – tijdens REM-slaap kan veel kenmerken van dromen verklaren, maar dit blijven tot op heden veelal correlaties en veronderstelde verbanden. Momenteel kunnen alleen laesie-onderzoeken causale verbanden aantonen. Bijvoorbeeld, een laesie in de inferiore pariëtale lob voorkomt dromen. Beter gezegd: de recall van dromen (Hobson et al., 2002). Het betreft een causaal verband: de laesie (oorzaak) leidt tot het verlies van dromen (gevolg). Zulke laesie experimenten zijn echter lastig uit te voeren. Gezonde individuen lenen zich er niet voor (ethisch onacceptabel) en proefdieren zijn ongeschikt omdat ze niets gevraagd kunnen worden aangaande het dromen. De bekende causale verbanden zijn dan ook afkomstig van patiënten met een laesie, bijvoorbeeld als gevolg van een hersenbloeding of een ongeluk. Stimulering van bepaalde gebieden tijdens slaap is onhaalbaar, vanwege de ethische aspecten en de geringe specificiteit van stimulatie. Het verband tussen de activering van een hersengebied tijdens REM-slaap en de specifieke functie m.b.t. het dromen blijft daarom vaak nog speculeren. In deze paragraaf zullen hersengebieden en hun functies worden belicht. Plausibele en gangbare neurofysiologische correlaties zullen worden beschreven en waar mogelijk komen de causale verbanden aan bod (laesiestudies). 

Resultaten van neuroimaging tonen aan dat specifieke hersengebieden geactiveerd zijn tijdens REM-slaap. Tijdens REM-slaap wordt, net als in wakkere toestand, het cerebrum geactiveerd. Dat gebeurt door de ‘ascending arousal systems’  in de hersenstam. Laesie-onderzoeken wijzen erop dat dromen voornamelijk afhankelijk is van specifieke gebieden in die grote hersenen.  Het gebied in de hersenstam dat REM-slaap genereert lijkt daarentegen niet betrokken te zijn bij droomprocessen (Nir et al., 2010).

 

Essentiële gebieden

Er zijn enkele essentiële gebieden die, wanneer beschadigd, een verlies van het dromen tot gevolg hebben. De inferiore pariëtale lob, met name de temporo-parieto-occipitale overgang rondom Brodmanns gebied 40 ondersteunt verschillende cognitieve processen die essentieel zijn voor beeldvorming tijdens dromen. Het is nodig voor de organisatie van de hallucinerende ervaring in de droom. Destructie van dit gebied is voldoende om het dromen geheel te voorkomen (Hobson et al., 2002; Desseilles et al., 2010).

 

Daarnaast verdwijnt het dromen ook door laesies aan te brengen in de banen witte stof die de frontale hoorns van de laterale ventrikels omgeven. Deze zogenaamde ventromediale witte stof bevat dopaminerge vezels die projecteren op limbische en prefrontale gebieden. Schizofrene patiënten bij welke leukotomie werd uitgevoerd – d.w.z. de verbindingen van en naar de prefrontale cortex werden doorgesneden – klaagden over een verlies van dromen (Nir et al., 2010).

 

Schakelstation van dromen

Tijdens REM-slaap geven geactiveerde thalamische kernen endogene signalen (stimuli) vanuit het lichaam door naar veel verschillende andere hersengebieden betrokken bij REM-slaap en dromen. Deze endogene sensorische informatie leidt tot de sensorische fenomenen van dromen (Hobson et al., 2002). Het pontine tegmentum in de eerder genoemde ‘ascending systems’ in de hersenstam genereert ponto-geniculo-occipitale golven (PGO-golven). Het pontine tegmentum heeft tijdens REM-slaap een toegenomen activiteit. PGO-golven zijn elektrische potentialen die ontstaan tijdens de overgang van non-REM naar REM-slaap en tijdens REM-slaap zelf. Vanuit de hersenstam worden deze golven naar de laterale geniculate nucleus van de thalamus geleid, die ze weer doorgeeft via verschillende routes naar de cortex, o.a. de visuele associatie cortex (Hobson, 2001). PGO-golven spelen een belangrijke rol in gecoördineerde activering van hersengebieden tijdens REM-slaap. Mogelijkerwijs zijn ze onderdeel van het mechanisme dat neurale activiteit in de hersenen stimuleert tijdens dromen (Desseilles et al., 2010). Dit blijft tot op heden speculeren. Meer onderzoek is nodig. Wel is duidelijk dat de thalamische kernen een  centrale rol vervullen tijdens dromen (net als onder wakkere omstandigheden).

 

Visuele aspect van dromen

De extrastriatale occiptale en temporale cortices (visuele associatie gebieden,) is geactiveerd tijdens REM-slaap. Mogelijk ‘leveren’ ze het ‘neurale substraat’ voor de visuele elementen in dromen (Braun et al.,1997). Net als in wakkere toestand, denkt men dat processen in de visuele associatie gebieden de visuele elementen in dromen sturen. Hard bewijs hieromtrent werd geleverd door Solms in 1997. Hij toonde aan dat bij patiënten met extrastriatale occipito-temporale laesies het visuele aspect van dromen verloren ging (Solms, 1997).

 

Braun et al veronderstellen dat dromen tijdens de REM-slaap een unieke corticale eigenschap is, waardoor interne informatie wordt verwerkt (tussen extrastriatale occipito-temporale cortex en limbische systeem), maar dat geïsoleerd is van externe input (via striatale cortex) of output (via de prefrontale cortex). Interne visuele informatie wordt dus verwerkt in een gesloten systeem, afgesloten van interacties met de omgeving (Braun et al. 1998). Per definitie vertoont een slapend persoon geen betekenisvolle respons ten opzichte van externe stimuli, tenzij die stimuli sterk genoeg zijn (Nir et al., 2010). Dit wordt ook wel de ‘high arousal threshold’ genoemd. Onlogisch is deze veronderstelling niet, doordat de extrastriatele cortex tijdens REM-slaap wordt geactiveerd. De striatale cortex (primaire visuele cortex) en prefrontale cortex die betrokken zijn bij interactie (resp. input en output) met de omgeving zijn minder actief. Desondanks is een causale relatie nog niet gevonden. Wel is duidelijk dat de primaire visuele cortex niet nodig is voor de visuele beelden tijdens dromen. Laesie-experimenten toonden aan dat patiënten met zogenaamde corticale blindheid (na primaire visuele cortex laesies) nog steeds visueel dromen (Desseilles et al., 2010).

 

Perspectief van dromen

Activiteit van de inferiore pariëtale lob neemt af tijdens REM-slaap (zie figuur 3). Tijdens wakkere staat denkt men dat het gebied onderscheid maakt tussen zelf- en niet-zelf perspectieven. Deactivatie van dit gebied tijdens dromen kan de verklaring zijn voor het feit dat tijdens dromen de perspectieven door elkaar heen lopen: zowel vanuit de eerste-persoon, waarin de dromer zelf ziet en alles zelf doet, als vanuit de derde-persoon, waarin de dromer zichzelf van alles ziet doen (Desseilles et al., 2010).

 

Een discrepantie treedt op betreffende deze inferiore pariëtale lob. Met PET-studies is te zien dat deze lob in activiteit afneemt tijdens REM-slaap. Een afname van activiteit kan het bovenstaande verklaren. Maar, zoals ook eerder genoemd, is deze lob van essentieel belang bij het vormen van dromen. Destructie van dit gebied is voldoende om dromen te voorkomen. In de artikelen wordt hier wel heel gemakkelijk overheen gestapt. Hoewel niet genoemd in de artikelen, betreft het hier waarschijnlijk de mate van activering van dit gebied dat van belang is. Geen activiteit voorkomt dromen, maar een afname van activiteit t.o.v. wakker, kan juist de basis zijn voor dromen (wisselende perspectieven).

 

Motorisch aspect van dromen

Verschillende motorische gebieden, zoals de primaire motorcortex , pre-motor cortex, basale ganglia en cerebellum, zijn geactiveerd tijdens REM-slaap. De toegenomen activering van deze gebieden is mogelijk de verklaring voor de motorische inhoud van dromen: de fictieve bewegingen (Desseilles et al., 2010).

 

Verlies van controle

Net als de inferiore pariëtale cortex is ook de dorsolaterale prefrontale cortex, DLPFC, hypoactief tijdens de REM-slaap in vergelijking met wakker. Het verlies van controle over de droom wordt toegeschreven aan dit gebied. DLPFC is betrokken bij de associatie van stimulus en respons afhankelijk van eerdere gebeurtenissen en contextafhankelijke signalen. Verminderde activiteit van dit gebied tijdens REM-slaap kan de verklaring zijn dat dromers meestal een slechte controle over gebeurtenissen en handelingen tijdens de droom hebben. Mogelijk verklaart het ook de niet-kritische acceptatie van bizarre en onlogische elementen tijdens een droom. Een lage activiteit van DLPFC wordt ook geassocieerd met desoriëntatie, verslechterd werkgeheugen en amnesie (geheugenverlies) (Hobson et al., 2002; Desseilles et al., 2010). Uit onderzoek is gebleken dat laesies van de DLPFC dromen niet voorkomen of veranderen. DLPFC heeft dus invloed, maar is klaarblijkelijk niet essentieel voor dromen (Nir et al., 2010).

 

Emotioneel aspect van dromen

Tijdens REM-slaap worden verschillende anteriore limbische structuren selectief geactiveerd, zoals de amygdala, anteriore cingulate en hippocampus. Deze gebieden zijn normaal gesproken o.a. betrokken bij leren, geheugen en consolidatie van geheugen, in het bijzonder emotionele herinneringen. De activatie van deze gebieden zou de onderliggende oorzaak kunnen zijn voor de toegenomen emotionaliteit tijdens dromen.

 

Hierbij moet worden opgemerkt dat de emotionele inhoud van dromen voornamelijk negatieve emoties betreft, zoals angst en gevaar. Angst is veruit de meest voorkomende emotie tijdens dromen. Tijdens wakkere omstandigheden reageert de amygdala op stressvolle situaties en bedreigende stimuli. Het medieert emoties, zoals angst. De hoge(re) activiteit van de amygdala tijdens REM-slaap zou dus de intensiteit van emoties in dromen kunnen reflecteren (Desseilles et al., 2010).

 

De hippocampus is betrokken bij leren en geheugen. Samen met de amygdala zorgt het voor het opslaan van emotionele herinneringen bij een wakker persoon. Wanneer deze gebieden gereactiveerd worden tijdens REM-slaap, zou de persoon zich de herinneringen, of fragmenten daarvan, kunnen ophalen. Dit kan een verklaring zijn voor de emotionele herinneringen of flitsen daarvan in dromen (Hobson et al. 2002).

 

Al deze verbanden klinken heel aannemelijk, maar het is belangrijk te beseffen dat tot op heden nog geen enkel onderzoek in staat is geweest om toe- of afgenomen activiteit van bepaalde hersengebieden direct te linken (in dezelfde persoon) aan emoties tijdens dromen. Verder onderzoek is vereist om de exacte neurobiologische mechanismen te achterhalen (Deisselles et al., 2010). Het is wel reeds duidelijk dat wanneer laesies worden gevonden in deze gebieden, de persoon in kwestie een zogenaamd ‘dream-like confabulatory syndrome’ vertoont: de persoon verzint gebeurtenissen of verdraait gebeurtenissen uit het verleden (Hobson et al. 2002).

 

Theorieën over het tot stand komen van dromen

Tal van hersengebieden zijn in het voorgaande hoofdstuk in relatie gebracht (al dan niet causaal) met dromen. Maar hoe ontstaan dromen en wat is hun functie? Over deze vraag speculeert men al eeuwen. Er zijn vele uiteenlopende theorieën die de functie van dromen proberen te verklaren, die variëren van de Egyptenaren die geloofden dat dromen boodschappen waren van een goddelijke macht, tot aan de overtuiging dat dromen een toevallig bijproduct was van de REM-slaap en dus geen functie had. Vanaf de ontdekking van de REM-slaap in 1953 kwam er een stroom van experimenten op gang die de relatie tussen dromen en de REM-slaap probeerden aan te tonen. Er kwamen steeds meer wetenschappelijke verklaringen voor het ontstaan en de functie van dromen (Hobson, 2009; Palagnini et al., 2011; Revonsuo, 2000). Hieronder worden twee theorieën uitgelegd die dromen benaderen vanuit een meer biologisch perspectief. Als eerste wordt in dit hoofdstuk de activatie-synthese hypothese uitgelegd, voorgesteld door Allan Hobson et al. in 1977. Deze theorie verklaart dromen op basis van een neurobiologisch perspectief en legt met behulp van het AIM-model uit hoe het brein wisselt tussen wakker zijn, non-REM en REM-slaap. Vervolgens wordt de threat simulation theory uitgelegd, voorgesteld door Antti Revonsuo in 2000. Deze theorie verklaart dromen vanuit een evolutionair perspectief en richt zich voornamelijk op nachtmerries en hun sterke negatieve emotionele lading.

 

Activatie-synthese hypothese

Hobson stelt in het artikel ‘REM sleep and dreaming: towards a theory of protoconsciousness’, geschreven in 2009, dat de activering van het brein tijdens REM-slaap de oorzaak is voor het maken van dromen. Een belangrijk principe is dat hierbij onderscheid gemaakt wordt tussen een primair en een secundair bewustzijn. Het primaire bewustzijn wordt gedefinieerd als het bezit van perceptie en emotie. Het secundaire bewustzijn omvat taal en eigenschappen zoals zelfreflectie, abstract denken en de zogenoemde ‘vrije wil’. Het primaire bewustzijn wordt aan de meeste zoogdieren toegeschreven in tegenstelling tot het secundaire bewustzijn, dat alleen mensen hebben.

 

Dit onderscheid is ook zichtbaar wanneer we dromen vergelijken met een wakkere staat. Dromen die zich afspelen tijdens de REM-slaap hebben kenmerken van een primair bewustzijn, maar niet van een secundair bewustzijn. In een wakkere staat zijn we ons bewust van de buitenwereld, onze lichamen et cetera. Tijdens dromen treden ook perceptie en emoties op, maar denken we dat we wakker zijn, ondanks de onrealistische gebeurtenissen die vaak in dromen plaatsvinden.

 

De activatie-synthese hypothese stelt dat de REM-slaap het brein voornamelijk voorbereidt op de vele integratieve functies, zoals bewustzijn. Opvallend is dat de frontale kwab activering vertoont in afwezigheid van externe stimuli tijdens slaap. Hobson stelt dat deze activering meerdere belangrijke functies heeft, waaronder het voorzien van een automatisch, zelf organiserend proces dat een spontane oplossing levert voor het zogeheten ‘bindingsprobleem’. Neuronen moeten om te overleven gestimuleerd worden en met elkaar in verbinding staan. Wanneer we wakker zijn krijgen we voldoende stimuli om ons brein te activeren, maar tijdens de slaap ontbreekt deze externe input en ontstaat het bindingsprobleem. Het model van Hobson zegt dat er in ons brein een automatisch proces moet plaatsvinden dat hiervoor een oplossing biedt. De oplossing die het brein heeft is dat de externe input tijdens de slaap wordt nagebootst door middel van een droom. De gedeelten van de REM-slaap waarin we niet dromen, de zogenoemde protoconscious REM-slaap, zou voor een virtuele realiteit kunnen zorgen. De interactie tussen het wakker zijn en dromen is cruciaal voor het optimaal functioneren van beide toestanden en voor de ontwikkeling en het in stand houden van het wakkere bewustzijn.

 

Een model om de overgangen tussen de wakkere staat, non-REM-slaap en REM-slaap te beschrijven is het AIM-model. Dit model kan gebruikt worden om de veranderingen in het brein te beschrijven, aan de hand van drie factoren: activatie (factor A), input-output gating (factor I) en modulatie (factor M). Factor A stelt de activiteit van het brein voor, die hoog is in REM-slaap en in wakkere staat, maar minder hoog in de non-REM-slaap. Factor I betreft de controle over de input en output in het brein. Externe input is er in de wakkere staat, maar tijdens de non-REM en REM-slaap wordt actief externe sensorische input onderdrukt. De verschuiving van externe input naar interne input is te danken aan de verschuiving in activiteit van twee neuro-modulatorische cel groepen in de hersenstam, de zogenoemde REM-off cellen (die actief zijn in een wakkere staat en inactief tijdens slaap) en REM-on cellen (die actief zijn in de slaap en inactief tijdens wakker). Deze verschillen in activiteit van cel groepen behelst factor M. Tijdens de REM-slaap zijn er heel lage concentraties noradrenaline (NA) en serotonine en hoge concentraties acetylcholine (Ach) in tegenstelling tot de wakkere staat, waarbij er hoge concentraties NA en serotonine zijn en lage concentraties Ach. Tijdens de non-REM-slaap zitten de concentraties tussen de twee andere toestanden. 

 

PGO-waves

Een belangrijk kenmerk van REM-slaap is de verschijning van fase activeringssignalen, de PGO golven. Ze zijn voornamelijk aanwezig in het visuele systeem, maar ook in sensorimotor systemen in de frontale kwab. PGO golven omvatten waarschijnlijk niet alleen signalen die externe sensorische input blokkeren, waardoor het brein in slaap blijft. Omdat PGO golven voornamelijk in de visuele gebieden van ons brein te vinden zijn, zou het mogelijk kunnen zijn dat PGO signalen worden gebruikt om dromen te vormen, als een soort feed-forward systeem. Dromen lijken realistisch, omdat ons brein endogene stimuli behandelt alsof ze exogeen zijn. De spontane activiteit tijden de slaap ondersteunt de hypothese dat het brein de interactie met de externe wereld nabootst door middel van dromen (Hobson, 2009).

 

Threat simulation theory

Een tweede theorie is de threat simulation theory (TST), die stelt dat dromen een belangrijke biologische functie heeft, gezien vanuit een evolutionaire context. De TST werd oorspronkelijk voorgesteld in het artikel ‘The reinterpretation of dreams: An evolutionary hypothese of the function of dreaming’, geschreven door Antti Revonsuo in 2000. Volgens de TST worden tijdens de slaap herinneringen met een hoge negatieve emotionele lading afgespeeld in de vorm van dromen. Door verschillende variaties van de herinnering te produceren, worden mechanismen gestimuleerd die essentieel zijn voor het herkennen en ontwijken van gevaar dat overdag kan plaatsvinden. De overlevingskans van onze voorouders werd op deze manier door dromen vergroot en daardoor zou ook het reproductieve succes verhogen. Geleidelijk werd dit systeem genetisch doorgegeven van generatie tot generatie. De TST stelt voor dat de moderne mens nog steeds dit oude verdedigingsmechanisme heeft, ondanks dat het systeem niet meer de oorspronkelijke biologische functie kan vervullen in de huidige samenleving.

 

Het sterke punt van TST is dat het kan verklaren waarom we vaak over huidige zorgen dromen en kunnen lijden aan posttraumatische nachtmerries. Het geeft een verklaring voor het feit waarom dreigende gebeurtenissen vaker en in ernstigere mate voorkomen in dromen dan in de realiteit en waarom de hoofdpersoon in de droom ontwijkgedrag vertoont. Het zwakke punt van de theorie is dat er geen direct bewijs is dat het nabootsen van gevaarlijke situaties in dromen een positief effect heeft op de overleving (reproductieve succes). Om dit aan te tonen zouden volgens Revonsuo meer experimenten moeten worden uitgevoerd, bijvoorbeeld door deelnemers ernstige dreigingen te laten ervaren in een virtuele omgeving of videospel. Vervolgens zou er kunnen gekeken worden naar de herhaling van dromen en het uitvoeren van ontwijkend gedrag en de relatie ertussen (Revonsuo, 2000; Valu et al., 2009).

 

 

Nachtmerries

Angst is – zoals eerder beschreven – veruit de meest voorkomende emotie tijdens dromen. Erg angstige dromen worden ook wel gekenmerkt als nachtmerries. Nachtmerries zijn lange, beangstigende dromen die veel voorkomen bij psychiatrische patiënten, maar ook in de normale populatie (Parmigiani, 2009). Ze vormen een terugblik van de mentale hersenactiviteit en zijn de meest voorkomende vorm van parasomnia’s oftewel slaapstoornissen tijdens REM-slaap (Pagel, 2000; Parmigiani, 2009). Nachtmerries kunnen negatieve gevolgen hebben voor het functioneren van een persoon overdag. Bij 80% van de bevolking komen nachtmerries voor en bij 4-8% vormen nachtmerries een serieus probleem (Nielsen, 2000; Pagel, 2003). Nachtmerries kunnen psychologische distress en sociale disfunctie veroorzaken. Volwassenen met chronische nachtmerries zijn vaak overgevoelig, egocentrisch, wantrouwend en vijandig (Leung, 1993). Angst is weliswaar de meest voorkomende emotie tijdens nachtmerries, maar verschillende studies hebben aangetoond dat nachtmerries niet alleen angstig zijn. Ook andere emoties zoals boosheid, droevigheid en ongerustheid kunnen in nachtmerries voorkomen (Hasler, 2009; Zadra, 2000). Nachtmerries komen vooral voor tijdens het midden van de nacht en aan het begin van de ochtend wanneer REM-slaap meer voorkomt. Nachtmerries kunnen echter ook tijdens non-REM-slaap optreden en zijn dan vaak wat enger dan nachtmerries in REM-slaap. Bij een nachtmerrie tijdens REM-slaap nemen de hartslag, ademfrequentie en het aantal ‘rapid eye movements’ toe (Fisher, 1970). Dit komt overeen met het door Hobson gestelde verband tussen droomintensiteit en de intensiteit van de fysiologische gebeurtenissen in die periode. Heftigere rapid eye movements betekent een heftigere intensiteit van dromen (Hobson, 2001). De meeste nachtmerries worden veroorzaakt door en reflecteren emotionele conflicten gedurende de dag (Leung, 1993).

 

Onderzoek
Onderzoek naar nachtmerries wordt vaak belemmerd doordat onderzoekers – net als voor dromen in het algemeen – verschillende definities voor nachtmerries gebruiken. De definitie voor nachtmerries volgens ‘The Diagnostic and Statistical Manual for Mental Disorders’ is ‘een lange, extreem angstige droom waarbij de persoon direct wakker wordt’. Het wakker worden uit een angstige droom wordt meestal gebruikt om nachtmerries te onderscheiden van gewoon slechte dromen. Echter, sommige onderzoekers gebruiken het ‘wakker worden’ criterium niet en weer andere onderzoekers lieten de nachtmerries definiëren door de participanten zelf (Zadra, 2000). De oorzaak waardoor mensen ontwaken uit nachtmerries, is vermoedelijk door de extreme intensiteit en emoties die ervaren worden tijdens een nachtmerrie. Bij het wakker worden is de dromer in staat een gedetailleerde en associatieve nachtmerrie na te vertellen. Vaak heeft de persoon daarna moeite om weer in slaap te komen (Pagel, 2000).

 

Het ontwaken uit een nachtmerrie is echter geen maat voor de intensiteit van de nachtmerrie. De meest onplezierige dromen leiden niet per se tot het ontwaken van de slaper. Minder dan een kwart van de patiënten met chronische nachtmerries wordt bij elke nachtmerrie wakker. En 45% van de normale slechte dromen bevat een hevige emotionele ervaring die gelijk staat aan die van nachtmerries (Zadra, 2000).

Het blijft dus heel moeilijk om onderzoek te doen naar nachtmerries vanwege verschillen in criteria en definities. Maar ook het type participanten, het tijdframe van het onderzoek en de mate waarin de nachtmerries een probleem vormen voor sommige personen blijven kritieke punten voor onderzoek (Hasler, 2009). In de meest recente studies worden nachtmerries gedefinieerd als: ‘heel angstige dromen waarbij onplezierige visuele beelden en emoties zorgen voor het wakker worden’. Slechte dromen zijn angstige dromen die, hoe onplezierig dan ook, de persoon niet zullen wekken. Je zult een slechte droom alleen herinneren zodra je wakker bent geworden door externe factoren (Zadra, 2009; Spoormaker, 2006).

 

Soorten nachtmerries

Er zijn twee soorten nachtmerries: posttraumatische en idiopathische nachtmerries. Het ervaren van een traumatische gebeurtenis kan resulteren in PTSD: posttraumatic stress disorder. Posttraumatische nachtmerries zijn een onderdeel van PTSD en kunnen het gevolg zijn van een posttraumatische stress reactie zonder volledige diagnose van PTSD (Spoormaker, 2006; Hasler, 2009). Personen die langer dan 40-50 jaar geleden een traumatische gebeurtenis hebben meegemaakt en daarvoor niet behandeld zijn, kunnen hun hele leven lang geteisterd worden door posttraumatische nachtmerries (Schreuder, 2000) en individuen met PTSD gemiddeld zo’n zes keer per week (Guerrero, 1994). Idiopathische nachtmerries zijn nachtmerries die niet gerelateerd zijn aan een traumatische gebeurtenis. Posttraumatische nachtmerries komen vooral voor aan het begin van de nacht, maar nauwelijks in de laatste paar uur slaap wanneer de REM-slaap perioden het langst zijn (Hartman, 1996). Posttraumatische nachtmerries zijn ook geassocieerd met meer lichaamsbewegingen dan idiopathische nachtmerries. Personen met posttraumatische nachtmerries ervaren meer en langere wakker periodes tijdens de nacht en slapen dus minder efficiënt dan mensen met idiopathische nachtmerries (Spoormaker, 2006).

 

Nightmare distress is de impact die nachtmerries kunnen hebben op het dagelijks functioneren van een persoon. Nightmare distress wordt geassocieerd met lichamelijke klachten en met stress gerelateerde symptomen. Voor vele patiënten vormen nachtmerries een serieuze belemmering waar ze voor behandeld moeten worden. Regelmatige nachtmerries kunnen tot serieuze slaapproblemen leiden (Ohayon, 1997). Ademproblemen en snurken zijn gelinkt aan idiopathische nachtmerries. Posttraumatische nachtmerries worden geassocieerd met slaap apneu (Krakow, 2001). PTSD patiënten met nachtmerries reageren goed op cognitieve gedragstherapieën. Een voorbeeld is desensitisatie, waarbij de persoon herhaaldelijk wordt blootgesteld aan de angstige nachtmerrie, zodat gewenning zal optreden van de emotionele respons waaraan ze tijdens de nachtmerrie worden blootgesteld.

 

Beïnvloeden slaapstadia

Suppressie van REM-slaap kan leiden tot een toegenomen intensiteit van REM-slaapperiodes. Dat kan leiden tot een toename in nachtmerries. Medicijnen die de REM-slaap onderdrukken zouden dus een effect op nachtmerries kunnen hebben (Thompson, 1999). REM-slaap wordt beïnvloed door farmacologische veranderingen in de cholinerge activiteit van het centrale zenuwstelsel. Verschillende studies ondersteunen de hypothese dat activatie van cholinerge neuronen in de hersenstam REM-slaap bevordert. Het is dan ook niet verwonderlijk dat een van de meest gerapporteerde bijwerkingen van medicijnen met een anti-cholinerge werking nachtmerries en hallucinaties zijn. Veel antidepressiva die het serotoninemetabolisme beïnvloeden, onderdrukken REM-slaap (Pagel, 2003). Veel medicijnen hebben invloed op het dopamine, serotonine en noradrenaline systeem. Kortom, dankzij de gebruikte medicatie vermoed men dat deze neurotransmitters een functionele rol zouden kunnen hebben in het produceren van dromen. Immers ze gaan veel interacties aan met andere neurotransmitters die invloed hebben op de REM- en non-REM-slaapstadia en op hersengebieden die betrokken zijn bij dromen, waaronder de amygdala (Thomposon, 1999). Lipofiele bètablokkers zijn (in hoge concentraties) in de hersenen geassocieerd met bijwerkingen waaronder nachtmerries (Cruickshank, 2010). Daarnaast is gebleken dat sommige antibiotica, antivirale en immunosuppressieve medicijnen nachtmerries induceren. Hiermee wordt gesuggereerd dat er een nog onbekende relatie bestaat tussen het immuunsysteem en slapen/dromen (Pagel, 2003). Veel mechanismen zijn nog onbekend en meer onderzoek is dan ook vereist om harde conclusies te kunnen trekken.

 

Behandeling PTSD nachtmerries

PTSD wordt gekenmerkt door een verhoogde adrenerge activiteit in het centrale zenuwstelsel wat een verhoogde afgifte van noradrenaline en een verhoogde postsynaptische receptorgevoeligheid voor noradrenaline geeft. De α1-receptor is gelokaliseerd in de hippocampus, amygdala en de prefrontale cortex (Gehrman, 2010; Taylor, 2008). Deze hoge CNS-activiteit bij PTSD leidt tot een verhoogde stimulatie van deze α1-receptoren in het brein waarbij cognitieve processen worden verstoord en angst responsen toenemen (Raskind, 2003). Het blokkeren van de α1-receptoren in het brein zou PTSD gerelateerde nachtmerries kunnen verminderen. Ook al blijkt de centrale noradrenerge activiteit nauwelijks aanwezig te zijn tijdens REM-slaap, er zijn aanwijzingen dat er een toegenomen noradrenerge activiteit is tijdens slaap in patiënten met PTSD (Gehrman, 2010). Prazosin is een α1-receptorantagonist die, als enige in zijn soort, door de bloedhersenbarrière heen kan en daardoor werkzaam is in het centrale zenuwstelsel wanneer het perifeer gegeven wordt. Kortom, Prazosin is een centrale en perifere α1-receptor antagonist. Prazosin vermindert de secretie van het corticotropin-releasing hormoon (CRH), een neuropeptide dat verhoogd aanwezig is bij PTSD. Uit klinische testen is gebleken dat Prazosintherapie gunstig is voor de behandeling voor PTSD gerelateerde nachtmerries, maar er blijven veel vragen onbeantwoord zoals: duur van therapie, optimale dosering, verschil in respons tussen mannen en vrouwen, de frequentie en duur van de PTSD symptomen etc. (Taylor, 2008). Daar zijn verdere studies voor nodig.

 

Night Terrors

Nachtmerries worden vaak verward met ‘night terrors’. Night terrors worden gekarakteriseerd door een plotselinge hevige paniek tijdens slaap dat gepaard gaat met veel lichaamsbewegingen en intens stem gebruik (Leung, 1993; Spoormaker 2006). Slaapstudies in het laboratorium hebben geconstateerd dat night terrors alleen tijdens non-REM-slaap voorkomen en voornamelijk in stage 3 en 4 terwijl nachtmerries voornamelijk tijdens REM-slaap optreden (Leung, 1993; Hasler, 2009). Daarnaast zijn night terrors emotioneel vaak nog heftiger dan nachtmerries wat resulteert in meer angst en bangheid (Thompson, 1999). Herinnering van een sleep terror is vaak gefragmenteerd of helemaal afwezig terwijl nachtmerries vaak goed en duidelijk herinnerd worden. Night terrors worden geassocieerd met een toename van andere disorders zoals slaapwandelen (somnabulism) en praten in je slaap (somniquism). Bij het ontwaken uit een night terror schiet de hartslag omhoog, terwijl de hartslag tijdens de night terror niet erg verhoogd is (Fisher, 1970).

 

Discussie

In dit literatuuronderzoek is er een overzicht gegeven van de neurobiologie van dromen. Dromen spelen zich voornamelijk af in de REM-slaap, maar komen ook in de non-REM-slaap voor. Tijdens REM-slaap zijn een breed scala aan specifieke hersengebieden in meer of mindere mate ge(de)activeerd. De (de)activering van bepaalde gebieden geven een mogelijke verklaring voor bepaalde aspecten van dromen, zoals emotionaliteit, visualiteit en het gebrek aan controle. Uitsluitend laesieonderzoeken zijn tot dusver instaat gebleken om causale verbanden aan te tonen tussen de activiteit van een bepaald hersengebied en de functie daarvan tijdens dromen. Over de oorsprong van de beelden die gezien worden tijdens de REM- en non-REM-slaap en over de mentale activiteit van de toestanden bestaan twee theorieën, het ‘one-generator’ en ‘two-generator’ model. Hierbij is de definitie van dromen belangrijk om onderscheid te kunnen maken tussen de twee modellen.

 

Eén van de recentere theorieën over de oorsprong en functie van dromen is de activatie-synthese theorie van Hobson. Hij beweert dat de activiteit tijdens de REM-slaap de oorzaak van dromen is. Met de activatie-synthese theorie stelt hij dat het brein endogene stimuli gebruikt om dromen te creëren en dat zo het bewustzijn in stand gehouden wordt. Of dit werkelijk de functie van dromen is moet nog bewezen worden. Helaas is gebleken uit de literatuur dat onderzoek naar dromen niet gemakkelijk is. Het grootste obstakel is het gebrek van geschikte neuroimaging technieken. Dromen zijn niet iets meetbaars en zijn daarom subjectief. Zo kan op dit moment nog niet gezien worden op een scan of iemand aan het dromen is. Het zou mooi zijn als uiteindelijk op een scan zelfs te zien zou zijn met welke emoties iemand aan het dromen is, maar dit is iets wat in de verre toekomst ligt en misschien zelfs niet eens haalbaar is.

 

Angst is de meest voorkomende emotie tijdens dromen. Door hun sterke emotionele lading en pathologische vormen, zoals PTSD, is dan ook veel onderzoek gedaan naar nachtmerries. Ook hier moeten nog veel problemen worden opgelost betreffende de onderzoeksmethoden. Zo worden er in het onderzoek niet altijd dezelfde definities voor nachtmerries gebruikt. Ook moet er vaak gewerkt worden met recall studies met mensen. Hierdoor blijft het lastig om de exacte mechanismen te achterhalen. Wel is bekend dat verschillende medicijnen nachtmerries als bijwerkingen kunnen hebben, omdat deze medicijnen invloed hebben op de REM-slaap. Er wordt veel onderzoek gedaan naar het behandelen van nachtmerries die PTSD gerelateerd zijn. Prazosin is een veelbelovend middel dat via zijn α1-receptor antagonistische werking nachtmerries bij PTSD patiënten zou kunnen reduceren. Dankzij medicatie bij o.a. PTSD vermoed men dat dopamine, serotonine en noradrenaline (neurotransmitters) een functionele rol zouden kunnen hebben in het produceren van dromen. Dit komt ook terug in het AIM-model van Hobson. Dit model visualiseert de non-REM-slaap, REM-slaap en de wakkere staat in een driedimensionale afbeelding.

 

Concluderend kan gezegd worden dat er steeds meer bekend wordt over de relatie tussen slapen en dromen. Met name de vooruitgang in de neuroimaging legt in toenemende mate verbanden tussen (de)activering van bepaalde hersengebieden tijdens slapen en hun functie bij dromen. Echter, er is nog altijd meer onbekend dan bekend. Verder onderzoek op het gebied van de neurobiologie van het dromen is dan ook nodig. Alleen al vanwege het feit dat de functie en oorsprong van dromen nog steeds onbekend is.

 

 

Referenties

 

• Allison T, Van Twyver H. (1970) The evolution of sleep. Natural History 79: 56-65
• Andersson, J.L., Onoe, H., Hetta, J., Lidström, K., Valind, S., Lilja, A., Sundin, A., Fasth, KJ., Westerberg, G., Broman JE., Watanabe Y., Långström B. (1998) Brain networks affected by synchro­nized sleep visualized by positron emission tomography. J Cereb Blood Flow Metab 18:701-15
• Aston-Jones G., Bloom FE. (1981) Activity of norepinephrine-containing locus coeruleus neurons in behaving rats anticipates fluctuations in the sleep-waking cycle. J Neurosci. 1(8):876-886
• Bear MF., Connors BW., Paradiso MA. (2007) Neuroscience. Exploring the brain. Lippincott Williams & Wilkins,
• Braun AR., Balkin TJ, Wesensten NJ, Gwadry F, Carson RE, Varga M, Baldwin P, Selbie S, Belenky G, Herscovitch P. (1997). Regional cerebral blood flow throughout the sleep–wake cycle. Brain. 120: 1173–1197.
• Braun AR., Balkin TJ, Wesensten NJ, Gwadry F, Carson RE, Varga M, Baldwin P, Selbie S, Belenky G, Herscovitch P. (1998). Dissociated pattern of activity in visual cortices and their projections during human rapid eyemovement sleep. Science. 279: 91–95.
• Carson, NR. (2010) Physiology of behavior. Pearson Education, Boston 10^th ed.
• Cruickshank J.M. (2010). Beta-blockers and heart failure. Indian Heart Journal. 62(2):101-10
• Czisch M., Wehrle R., Kaufmann C., Wetter T.C., Holsboer F., Pollmächer T., Auer D.P. (2004). Functional MRI during sleep: BOLD signal decreases and their electrophysiological correlates. Eur J Neurosci 20(2): 566-74
• Dang-Vu T.T, Schabus M,  Desseilles M,  Sterpenich V, Bonjean M, Maquet P. Functional neuroimaging insights into the physiology of hu­man sleep. SLEEP 2010;33(12):1589-1603.
• Dang-Vu, T.T., Schabus, M., Desseilles, M., Sterpenich, V., Bonjean, M., Maquet, P. (2010) Functional neuroimaging insights into the physiology of hu­man sleep. Sleep 33(12):1589-1603.
• Desseilles M., Dang-Vu TT., Sterpenich V., Schwartz S. (2010). Cognitive and emotional processes during dreaming: A neuroimaging view. Consciousness and Cognition. Unpublished.
• Fisher C, Byrne J, Edwards A, Kahn E. (1970). A psychophysiological study of nightmares. Journal of the American Psychoanalytic Association. 18(4):747-82.
• Foulkes D. (1996). Dream research: 1953-1993. Sleep [0161-8105] Foulkes yr:1996 vol:19 iss:8 pg:609 -624
  • Gehrman PR, Harb GC. (2010). Treatment of nightmares in the context of posttraumatic stress disorder. Journal of clinical Psychology. 66(11):1185-94.
  • Guerrero J, Crocq MA. (1994). Sleep disorders in the elderly: depression and post-traumatic stress disorder. Journal of Psychosomatic Research. 38(1):141–150.
  • Gulevich, G., Dement, W., Johnson, L. (1966) Psychiatric and EEG observations on a case of prolonged (264 hours) wakefulness. Arch Gen Psychiatry 15(1) :29-35.
  • Hangya,B., Tihanyi, B.T., Entz, L., Fabó, D., Eróss, L., Wittner, L., Jakus, R., Varga, V., Freund, T.F., Ulbertaff, I. 2011. Complex Propagation Patterns Characterize Human Cortical Activity during Slow-Wave Sleep. The Journal of Neuroscience, 31(24): 8770-8779
  • Hartmann E. (1996). Who develops PTSD nightmares and who doesn't. Dreams and Trauma. 100–113.
  • Hasler B, Germain A. (2009). Correlates and Treatments of Nightmares in Adults. Sleep medicine clinics.4(4):507-517.
  • Hobson JA, Pace-Schott E, Stickgold R (2000) Dreaming and the brain: toward a cognition: Neurosciences of conscious states. Behavioral and Brain Sciences 23: 793–842
    • Hobson JA. (1998)  Neuroreport 9, 1-14
    • Hobson JA. (2001). Neural Basis of Dreaming. International Encyclopedia of the Social & Behavioural Sciences. 3836-3841.
    • Hobson JA. (2002). The cognitive neuroscience of sleep: neuronal systems, consciousness and learning. Nature reviews neuroscience. 3: 679-693.
    • Hobson, JA. (2009). REM sleep and dreaming: towards a theory of protoconsciousness. Nature reviews Neuroscience. 10 (11): 803-813.
    • Hori T. (2001) Proposed supplements and amendments to ‘A Manual of Standardized Terminology,Techniques and Scoring System for Sleep Stages of Human Subjects’, the Rechtschaffen & Kales (1968) standard, Psychiatry and Clinical Neurosciences.55:305–310
      • Isomura Y., Sirota A., Ozen S., Montgomery S., Mizuseki K., Henze D.A., Buzsáki G. (2006) Integration and segregation of activity in entorhinal-hippocampal subregions by neocortical slow oscillations. Neuron 52:871–882.
      • Jasper HH., Tessier J. (1971) Acetylcholine liberation from cerebral cortex during paradoxical (REM) sleep. Science. 172, 601-602
      • Kajimura, N., Uchiyama, M., Takayama, Y., Uchida, S., Uema, T., Kato, M., Sekimoto, M., Watanabe,   T., Nakajima T., Horikoshi S., Ogawa K., Nishikawa M., Hiroki M., Kudo Y., Matsuda H., Okawa M., Takahashi K. (1999) Activity of midbrain reticu­lar formation and neocortex during the progression of human non-rapid eye movement sleep. J Neurosci 19:10065-73.
      • Kodama T, Honda Y. (1996) Acetylcholine releases of mesopontine PGO-on cells  in the lateral geniculate nucleus in sleep-waking cycle and serotonergic regulation. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 20: 1213-1227
      • Krakow B, Melendrez D, Pedersen B. (2001). Complex insomnia: insomnia and sleep-disordered breathing in a consecutive series of crime victims with nightmares and PTSD. Biological Psychiatry. 49(11):948–953.
      • Leung AK, Robson WL. (1993). Nightmares. Journal of the National Medical Association. 85(3):233-5.
      • Maquet P, Peters JM, Aerts J, Delfiore G, Degueldre C, Luxen A, Franck G. (1996) Functional neuroanatomy of human rapid-eye-movement sleep and dreaming.  Nature 383, 163-166
      • Maquet, P. 2000. Functional neuroimaging of normal human sleep by positron emission tomography. J Sleep Res 9:207-31.
      • Maquet P., Degueldre C., Delfiore G., Aerts J., Péters J.M., Luxen A., Franck G. (1997). Functional neuroanatomy of human slow wave sleep. J Neurosci 17:2807-12.
      • Maquet P., Dive D., Salmon E., Sadzot B., Franco G., Poirrier R., von Frenckell R., Franck G. (1990) Cerebral glucose utilization during sleep-wake cycle in man determined by positron emission tomography and [18F]2-fluoro-2-deoxy-D-glucose method. Brain Res. 513:136-43.
      • Marrosu, F., Portas, C., Mascia, M.S., Casu, M.A., Fà, M., Giagheddu, M., Imperato, A., Gessa, G.L. (1995) Microdialysis measurement of cortical and hippocampal acetylcholine release during sleep-wake cycle in freely moving cats. Brain Res. 671(2):329-32.
      • Marzano C. et al, (2011) Recalling and Forgetting Dreams: Theta and Alpha Oscillations during Sleep Predict Subsequent Dream Recall. The Journal of Neuroscience. 31(18): 6674–6683
        • McCarley RW, Hobson JA. (1975) Neuronal excitability modulation over the sleep cycle: a structural and mathematical model. Science 189, 58-60
        • Nielsen TA (2000). A review of mentation in REM and NREM sleep: “covert” REM sleep as a possible reconciliation of two opposing models. Behavioral and brain sciences [0140-525X] Nielsen yr:2000 vol:23 iss:6 pg:851 –66
          • Nir Y., Tononi G. (2010). Dreaming and the brain: from phenomenology to neurophysiology. Trends in Cognitive Sciences. 14(2): 88-100.
          • Ohayon M.M, Morselli P.L, Guilleminault C. (1997) Prevalence of nightmares and their relationship to psychopathology and daytime functioning in insomnia subjects. Sleep. 20(5):340–348. 
          • Pace-Scott EF, Hobson JA. (2002)The neurobiology of sleep: genetics, cellular physiology and subcortical networks. Nature review Neuroscience. 3: 591-605
          • Pagel J.F, Helfter P. (2003). Drug induced nightmares – an etiology based review. Human psychopharmacology. 18(1):59-67
          • Pagel J.F. (2000). Nightmares and disorders of dreaming. American family physician. 61(7):2037-2042.
          • Palagnini L., Rosenlicht N. (2011). Sleep, dreaming, and mental health: A review of historical and neurobiological perspectives. Sleep Medicine Reviews. 15: 179-186
          • Parmeggiani P.L. (2003) Thermoregulation and sleep. Frontiers in Bioscience, 8: s557-567
          • Parmigiani G, Gentili P. (2009). Nightmares and psychopathology. Rivista di psichiatria. 44(4):214-25.
          • Raskind M.A, Peskind ER, Kanter ED, Petrie EC, Radant A, Thompson CE. (2003). Reduction of nightmares and other PTSD symptoms in combat veterans by prazosin: a placebo-controlled study.The American journal of Psychiatry. 160(2): 371-3.
          • Revonsuo, A. (2000). The reinterpretation of dreams: An evolutionary hypothese of the function of dreaming. Behavioral and Brain Sciences. 23, 793–1121
          • Saper, CB., Scammell, TE., Lu, J. (2005) Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms. Nature 437(7063): 1257-1263.
          • Schredl M. (2010). Nightmares: an under-diagnosed and undertreated condition? Sleep. 33(6):733-4.
          • Solms M. (1997). The Neuropsychology of Dreaming: A Clinico-Anatomical Study. Lawrence Erlbaum Associates.
          • Spoormaker V.I, Schredl M, van den Bout J. (2006). Nightmares: from anxiety symptom to sleep disorder. Sleep medicine reviews. 10(1): 19-31.
          • Steininger, RL., Alam, MN., Szymusiak, R., McGinty, D. (1996) State dependent discharge of tuberomammillary neurons in the rat hypothalamus. Sleep research 25, 28
          • Taylor HR, Freeman MK, Cates ME. (2008). Prazosin for treatment of nightmares related to posttraumatic stress disorder. American journal of health-system pharmacy. 65(8):716-22
          • Thompson DF, Pierce DR. (1999). Drug-induced nightmares. The Annals of Pharmacotherapy. 33(1):93-8.
          • Valu, K., Revonsuo, A. (2009). The threat simulation theory in light of recent empirical evidence: A review. The American Journal of Psychology. 122 (1):17-38
          • Zadra A, Donderi DC. (2000). Nightmares and bad dreams: their prevalence and relationship to well-being. Journal of abnormal psychology. 109(2):273-81
          • Zeman, A. (2001). Consciousness. Brain124 (7): 1263-1289