Serotonine en de slaap/waak cyclus: speciale nadruk op microdialyse studies

Verscheidene gebieden in de hersenstam en de voorhersenen zijn belangrijk voor de modulatie en expressie van de slaap/waak cyclus. Hoewel de eerste waarnemingen van biochemische gebeurtenissen in verband met de slaap pas 40 jaar geleden werden gedaan, staat het nu vast dat verschillende neurotransmitters, neuropeptiden en neurohormonen betrokken zijn bij de modulatie van de slaap/waak-cyclus. Het is reeds vele jaren bekend dat serotonine een rol speelt bij de modulatie van de slaap, maar het is nog steeds zeer omstreden hoe en waar serotonine deze modulatie kan bewerkstelligen. Vroege studies suggereerden dat serotonine noodzakelijk is om gedragsslaap te verkrijgen en te behouden (permissieve rol op de slaap). Recentere microdialyse experimenten tonen echter aan dat het niveau van serotonine tijdens W hoger is in de meeste corticale en subcorticale gebieden die serotonerge projecties ontvangen. In deze visie zou het niveau van extracellulaire serotonine in overeenstemming zijn met het ontladingspatroon van de DRN serotonerge neuronen die de hoogste vuursnelheid vertonen tijdens W, gevolgd door een afname in de trage golfslaap en door virtuele elektrische stilte tijdens de REM slaap. Dit suggereert dat serotonine tijdens het waken de werking van noradrenaline en acetylcholine in het bevorderen van de corticale responsiviteit kan aanvullen en kan bijdragen tot de inhibitie van REM-slaap effectorneuronen in de hersenstam (remmende rol op de REM-slaap). De schijnbare tegenstrijdigheid tussen een remmende en een bevorderende rol van serotonine op de slaap heeft ten minste twee mogelijke verklaringen. Enerzijds vindt de serotonerge modulatie op de slaap/waak-cyclus plaats via een veelheid van postsynaptische receptoren die verschillende of zelfs tegengestelde reacties bewerkstelligen; anderzijds hangt het bereiken van een gedragstoestand af van de complexe interactie tussen de serotonerge en andere neurotransmittersystemen. Het hoofddoel van dit commentaar is een overzicht te geven van de rol van serotonine in de hersenen met betrekking tot de slaap/waak-cyclus. In het bijzonder benadrukken we het belang van microdialyse voor on-line monitoring van het niveau van serotonine in verschillende gebieden van de hersenen gedurende de slaap/waak-cyclus.