Eus van Someren leidt als slaaponderzoeker de afdeling Slaap en cognitie van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN). Hij begon met een studie natuurkunde, maar stopte daar na een jaar weer mee. ‘Ik verwachtte spannende proefjes in donkere kelders, maar het ging voornamelijk om formules.’ Nog even overwoog hij met biologie verder te gaan, maar uit angst voor een vergelijkbare teleurstelling deed hij eerst een beroepskeuzetest. Daaruit bleek dat sociale wetenschappen een optie voor hem was.

Hij vertelt: ‘Dat verbaasde me. Ik was een ontzettende bètaman.’ Om het toch te onderzoeken, worstelde hij zich door een introductie sociologie, antropologie en psychologie heen, maar hij zag zijn idee alleen maar bevestigd. Tot hij twee hoofdstukken over psychonomie en psychofysiologie las. Dat je op zo’n technische manier naar de hersenen kunt kijken, verraste hem aangenaam. ‘Dit bestaat gewoon, dacht ik.’ En dus ging hij psychologie studeren. Maar dat viel niet mee. Een paar vakken vond hij leuk, de rest interesseerde hem matig.

Omdat hij vrij makkelijk kon leren, werkte hij zich door de studie heen terwijl hij verder zijn handen vrij had om muziek te maken. Sinds zijn veertiende speelde hij gitaar in bandjes en hij had inmiddels een eigen studio. Hij maakte undergroundmuziek en trad vooral op in de kraakscene.

Na zijn kandidaats vond hij het studeren welletjes. Hij kocht een bus en ging reizen en muziek maken, maar na twee jaar kreeg hij letterlijk intellectuele honger. Hij begon aan zijn doctoraal en toen werd de studie echt leuk. ‘De verplichte vakken waren grotendeels verdwenen, ik kreeg vakken als psychofysiologie, psychonomie en neurobiologie. Vanaf dat moment ging het studeren snel.’

Hij liep verschillende stages. In één stage verdiepte hij zich in droominhouden, in een andere stage bij het toenmalige Nederlands Herseninstituut, onderzocht hij de droomslaap bij ratten. Zijn scriptie ging over nachtmerries. Na zijn studie kreeg hij nog wat ‘onderzoeksbaantjes’ en toen werd hem duidelijk dat slaap het onderwerp was waarvoor hij zich echt interesseerde. ‘Als ik iets met slaap deed, had ik niet het gevoel dat ik naar mijn werk moest. Had het niets met het onderwerp te maken, dan begon ik op de klok te kijken.’

De juiste vraag

De timing voor het onderwerp was slecht. Hij was verbonden aan de UvA en daar vertrok de hoogleraar die zich met slaaponderzoek bezighield, samen met een aantal belangrijke medewerkers. De nieuwe hoogleraar had niets met het onderwerp. Hij diende een eigen subsidieaanvraag in, waarmee hij wilde onderzoeken of ouderen beter slapen als je hen langdurig fitnesstraining laat doen. En als ze beter slapen, of ze vervolgens ook beter functioneren. De aanvraag werd gehonoreerd, hij kon vier jaar slaaponderzoek doen, maar wel in een omgeving waar slaaponderzoek een aflopende zaak was.

In dezelfde tijd belde zijn stagebegeleider van het Herseninstituut. Het instituut deed veel dieronderzoek, maar nu had het een nieuw project dat ging over slaap bij mensen. Of Van Someren wilde komen praten. Het was de bedoeling om apparatuur te ontwikkelen voor slaaponderzoek, waarmee het dag/ nachtritme gemeten moest kunnen worden op een niet-belastende manier, legde men hem uit. Dan kon het slaaponderzoek verhuizen van het laboratorium naar proefpersonen thuis.

Op de vraag wat hij ervan vond, antwoordde hij dat het hem inderdaad niets leek. Veel te technisch. Dat leek hem een afdoende antwoord, maar men gaf niet op en vroeg: stel dat je het moest doen, hoe zou je het dan veranderen om het interessant te maken? Daarover had hij wel ideeën. Hij was gefascineerd door de vraag hoe je met natuurlijke prikkels – en zonder pillen – iets kunt doen om het slaap/waakritme te verbeteren. Nog dezelfde middag belden ze hem om te zeggen dat dit precies was wat ze zochten. En zo kwam hij bij het NIN terecht.

Hij begon aan dit promotieonderzoek bij Alzheimerpatiënten, die doelgroep lag vast. Ondertussen was hij muziek blijven maken en rond deze tijd werd hij ook gevraagd bij de Scene te komen spelen. Dat aanbod kon hij niet afslaan en zo begon een intensieve dubbelcarrière. Van Someren over de muziek: ‘Ik maakte nogal wat herrie met mijn gitaar en tegelijkertijd kwam er iemand bij die op een hammondorgel speelde, waarvoor hetzelfde gold. De Scene klonk in die tijd vrij clean, door onze komst werd het rauwer.’ En dat sloeg aan, binnen een paar maanden kreeg de band groot succes.

Het was druk, promoveren én een muziekcarrière, maar het ging, omdat het niet voelde als werken. ‘Ik viel van het ene leuke in het andere.’ Alleen slapen, onderwerp van zijn studie, daar kwam hij in de praktijk niet erg aan toe.

Koele kern en warme oren

De thermometer daalt, maar je krijgt wel warme handen en rode oren. Zo valt het verband tussen lichaamstemperatuur en slaap kort samen te vatten. Vanuit de traditie kijkt men naar de kerntemperatuur en die is ’s nachts lager dan overdag. Maar er is ook zoiets als huidtemperatuur, weet Van Someren en hij ontdekte dat die een omgekeerd dag-nachtprofiel laat zien. De huidtemperatuur wordt juist hoger als je kerntemperatuur zakt.

Vervolgens voerde Van Someren met zijn team experimenten uit met behulp van een thermo suit: een soort tricot pyjama waar dunne buisjes met water doorheen lopen en waarmee de huidtemperatuur subtiel gemanipuleerd kan worden. Heel kleine temperatuurverschillen bleken bij gezonde proefpersonen een sterk effect op de slaapdiepte te hebben, ontdekte Van Someren.

Daarnaast heeft Van Someren geëxperimenteerd met narcolepsiepatiënten. Patiënten met deze slaapstoornis krijgen overdag onbedwingbare slaapaanvallen, terwijl het ’s nachts niet goed wil lukken. Bij hen blijkt de huidtemperatuur te hoog afgesteld. Eigenlijk is de temperatuur de hele dag afgesteld zoals die normaal gesproken alleen is vlak voordat iemand in slaap valt.

In een experiment werden de handen en voeten overdag licht afgekoeld (0,2 ^oC). ’Verder werd het hen zo moeilijk mogelijk gemaakt om wakker te blijven: ze lagen in een vrij donkere ruimte in een comfortabel bed. Ze kregen gedurende de dag om de anderhalf uur iets te eten, zodat je stofwisseling gelijkmatig blijft. Toen bleek dat als je de handen en voeten ook maar iets afkoelt, het inderdaad makkelijker is om wakker te blijven. Hetzelfde gebeurt als je de kerntemperatuur licht verhoogt.

Van Someren: ‘Dat kan misschien ooit tot een toepassing worden ontwikkeld, maar daar is nog wel het één en ander voor nodig. Voor de grap geven we voorlopig het volgende advies: als je in een restaurant slaperig wordt, bestel ijs en een kop thee. Het ijs moet je niet opeten, maar vasthouden. En de thee niet vasthouden, maar opdrinken via een rietje.’

Gordijnen en schemerlampjes

Ondertussen vorderde zijn promotieonderzoek. Hij ontwikkelde de apparatuur, en vond bij patiënten met dementie een correlatie tussen de hoeveelheid licht en de ernst van hun ontregeling. ‘Een gevolg van dementie is dat mensen hun dagen nachtritme kwijtraken: vaak dutten ze overdag in en gaan ze ’s nachts spoken. Door ze voldoende aan daglicht bloot te stellen, waren ze er iets beter aan toe.’

Hij vond een aantal effecten, ze gingen beter slapen en ook de stemming verbeterde. Er was zelfs een licht effect op cognitie. ‘Als mensen in een helder verlichte omgeving zitten, gingen ze nog altijd langzaam achteruit, maar bleven ze wel op een hoger niveau. Alles bij elkaar functioneren ze beter.’ Hiermee kon hij praktische aanbevelingen doen: pas het omgevingslicht in zorgcentra aan. Bouw groepsruimtes met grote ramen en voldoende lampen. En stap vooral af van die gezelligheid met dichte gordijnen en schemerlampjes. Het onderzoek is bij iets lichtere dementiegevallen herhaald en inmiddels wil Van Someren een nog lichtere groep onderzoeken: mensen bij wie de diagnose Alzheimer is gesteld, maar die nog thuis wonen.

Of licht eenzelfde positief effect heeft op jongeren, weet hij niet. Mogelijk vind je bij hen nauwelijks effecten. ’Als je jong bent, je hebt plezier in je leven en bent ondernemend, je brein functioneert optimaal en je krijgt voldoende prikkels, dan lijkt het me niet waarschijnlijk dat de klok zomaar ontregelt, en moet worden bijgestuurd met extra prikkels zoals licht. Voor ouderen geldt dat minder en dan worden andere zaken zoals voldoende licht wellicht belangrijker.

Hoe dit fenomeen op celniveau werkt, werd ondertussen door collega’s binnen zijn instituut uitgezocht. Zij onderzochten de biologische klok van ouderen en ontdekten dat veel zenuwcellen in de biologische klok bij mensen op hoge leeftijd op non-actief gaan staan. Dit is zeker het geval bij Alzheimerpatiënten. De zenuwcellen zijn niet verdwenen, maar functioneren niet optimaal. Dat proces lijkt echter reversibel te zijn. Als je de neuronen activeert, gaan ze meer signaalstoffen maken en lijken ze weer beter te functioneren. ‘Vergelijk het met een gebroken been dat in het gips zit. Dan worden de spieren atroof. Ze zijn niet dood, maar inactief en door ze aan het werk te zetten, kun je ze weer activeren.’ Hetzelfde lijkt op te gaan voor hersencellen. En licht blijkt een goede stimulus te zijn om ze te activeren.’

Verbroken band

Zijn wetenschappelijke carrière verliep voorspoedig en ook muzikaal ging het goed. De Scene had succes, de band speelde in steeds grotere zalen en stond op festivals voor 40.000 mensen. Tot eind jaren negentig. ‘Als je aan de top zit, is er maar één weg: terug naar beneden’, constateert Van Someren nuchter. De band moest plaats maken voor de jonge garde. En de weg terug is zuur, wat zijn weerslag had op de sfeer binnen de band.

Na verloop van tijd kreeg Van Someren ook frictie met de voorman Thé Lau. Zo vond hij dat er onvoldoende gelegenheid was om gezamenlijk in de oefenruimte nieuwe muziek te maken, onder andere omdat Lau zijn prioriteiten elders legde. Uiteindelijk ontbond Lau de band. ‘Dat was erg pijnlijk voor mij, ik was aangedaan. Het ging hier niet om een willekeurig product, in de muziek die we maakten zaten ook mijn geesteskinderen, mijn passie, hart en ziel. Bovendien ontwikkel je in zo’n band een soort familieband, waardoor meningsverschillen en natuurlijk helemaal een “scheiding” persoonlijker en pijnlijker worden.’

Daarna overwoog hij even in een andere band te beginnen, maar zag ervan af, omdat hij twaalf jaar lang elk weekend van huis was geweest. ‘Ik wilde eens meemaken hoe het was om burgerman te zijn’, zegt hij lachend. Bovendien nam zijn slaaponderzoek een hoge vlucht. Hij haalde subsidies binnen, waaronder de nwo-vernieuwingsimpuls, verzamelde zodoende een team van onderzoekers om zich heen, en kon zo een start maken met mri-onderzoek naar de effecten van verstoorde slaap. Op dit moment speelt hij alleen nog maar in kleine kring. ‘Zoals laatst met mijn dochter. Zij op trompet, ik op gitaar.’

Misperceptie

Was hij voorheen vooral met klinisch onderzoek bezig, inmiddels is zijn onderzoek fundamenteler geworden, met als onderliggende vraag: wat gebeurt er in het brein als we slapen? Eén van zijn onderzoeksvragen gaat over leren en slapen. ‘Als je iets hebt geleerd en je slaapt daarna, dan ken je het geleerde vervolgens beter dan voordat je sliep. Maar als je de slaap zelfs maar voor een beperkte tijd uitstelt, verdwijnt dit leereffect. Dat kun je niet meer inhalen’, vertelt hij. Dat heeft hij op verschillende manieren onderzocht en onder meer ging het Grote slaapexperiment erover. (Zie kader.)

Het grote slaapexperiment

Van Someren is een van de belangrijkste drijvende krachten achter het Grote slaapexperiment. Dat initiatief bestond uit een lespakket waarmee kinderen in de groepen 7 en 8 van het basisonderwijs kennis konden maken met de wetenschappelijke methode. Zo leerden ze op speelse manier hoe een experiment werkt en wat bijvoorbeeld een controlegroep is.

Onder in de experimenteerdoos zat een wedstrijdformulier om een zelfbedacht slaapexperiment in te zenden. Dit met een knipoog naar subsidieaanvragen voor onderzoek. De klas met de beste inzending mocht meedoen aan een groot slaapexperiment in NEMO.

Het idee ontstond tijdens een diner na een NWO-bijeenkomst om leerkrachten met onderzoekers kennis te laten maken. Van Someren: ’Iemand van het NWO stelde dat zoiets ook voor de leerlingen georganiseerd zou moeten worden. Tot mijn verbazing vonden nogal wat eminente wetenschappers dat dit met kinderen onmogelijk zou zijn. Toen begon ik, met een paar glazen wijn achter de kiezen, te fulmineren: “Wat een onzin, kinderen willen van alles, maar je moet het wel via hun taal doen.”

Blijkbaar klonk ik nogal overtuigend, want de volgende dag belde NWO me op. “Wat een goed verhaal, laten we het gewoon gaan doen.” Samen met iemand van NWO en een team medewerkers hebben we er veel energie ingestoken en het is een succes geworden.’ Inmiddels zijn anderen bezig met iets vergelijkbaars: het Grote voedingexperiment. Het lespakket dat door Van Someren is ontwikkeld, dient als basis.

Nog fundamenteler is de vraag wat slaap precies is en wanneer mensen subjectief ervaren te slapen of wakker te zijn. Hierover is eigenlijk niet veel bekend. In de jaren zestig heeft men vastgelegd hoe je slaap moet definiëren. Dat deed men via EEG-signalen.

Afhankelijk van het signaal stelde men vast of iemand wakker was, of dat hij zich in een van de stadia van slaap bevond. Er werden vijf stadia onderscheiden: stadium één tot en met vier en de droomslaap. Daarmee is echter iets vreemds aan de hand. Als je de hersensignalen analyseert van mensen die zeggen slecht te slapen, dan blijkt het volgens de klassieke EEG-kwalificaties doorgaans wel mee te vallen met het wakker liggen. Als iemand zelf denkt zo’n twee tot drie uur te hebben geslapen, is dat volgens het EEG vaak zo’n zeven uur.

Dit wordt door onderzoekers oneerbiedig sleep state misperception genoemd. Anders gezegd: slapelozen stellen zich een beetje aan. Van Someren vraagt zich af of dat klopt. ‘Misschien hebben deze mensen geen misperceptie, maar geldt dat meer voor slaaponderzoekers. Mogelijk zijn er andere subtiele veranderingen in het brein waardoor het gevoel van niet-slapen ontstaat.’

Steentjes in de vijver

Daarom wil Van Someren nu onderzoeken in hoeverre verschillende hersengebieden bij slapelozen en goede slapers wel of niet synchroon lopen wat betreft hun slaap- en waakachtige activiteit. Met dat onderzoek betreedt hij een volledig nieuw terrein. Een pilotstudie bij twee relatief kleine groepen was veelbelovend. Beide groepen slapen volgens klassieke EEG-kwalificaties geen acht maar zes uur. Maar de ene groep schat de eigen slaap goed in (ze zeggen bijvoorbeeld 6 uur te hebben geslapen, terwijl dat volgens het EEG 6,5 uur is), de andere groep schat het niet goed in en denkt bijvoorbeeld 2 uur te hebben geslapen, terwijl dat volgens het EEG 6,5 uur is.

Van Someren wil achterhalen wat de ene groep van de andere onderscheidt. ’Als je kijkt naar de koppeling tussen de verschillende hersengebieden binnen bepaalde frequenties van hersengolven, dan zie je het volgende: bij mensen die hun slaap goed inschatten, wordt de koppeling in hoge frequenties sterker, naarmate de slaap dieper wordt. De hersenen lopen als het ware synchroon. Vergelijk het met een steen die je in een vijver gooit. Dan zie je een golf ontstaan.

Bij mensen met een sleep state misperception is het wellicht alsof er verschillende steentjes in de vijver zijn gegooid. Overal vind je oscillaties, alleen lopen deze niet synchroon over de hele hersenen heen.’ Het lijkt er dus op dat er in de hersenen tijdens de nacht iets anders gebeurt bij mensen die het gevoel hebben niet goed te slapen, dan bij degenen die hun hoeveelheid slaap goed inschatten.

Ander hersenwerk

Mogelijk zie je de effecten van slapeloosheid niet alleen ‘s nachts. Ook overdag functioneert het slapeloze brein anders. In een ander onderzoek wordt het functioneren overdag vergeleken van mensen die wel en die niet goed hebben geslapen. Op het eerste gezicht lijkt er alweer niet zoveel aan de hand, vertelt Van Someren. ’Slapelozen presteren ongeveer even goed op taakjes als uitgeslapen proefpersonen. Maar de MRI-scanner laat iets anders zien.’ Want de taakjes worden dan wel ongeveer even goed uitgevoerd, de hersengebieden die daarvoor worden geactiveerd, verschillen aanzienlijk.

Bij één taakje bijvoorbeeld – noem een aantal gebruiksvoorwerpen met de letter z – wordt normaal gesproken een gebiedje links frontaal actief. Chronisch slechte slapers activeren dat gebied een stuk minder, hoewel ze niet veel slechter op de taak presteren. Waarschijnlijk activeren ze andere gebieden om de taak toch tot een goed einde te brengen. Verder – maar dit is nog heel voorbarig – zien we in bepaalde gebieden van de prefrontaalschors verminderde doorbloeding tijdens rust. We willen uitzoeken waarom dat is. Dit is het topje van de ijsberg, dit willen we de komende tijd gaan uitzoeken.’ Daarmee hoopt hij aan te tonen dat slecht slapen meer is dan neuroticisme en aanstellerij. ‘Want daar moeten we nu echt vanaf.’

Slaapverwekkend

Behalve dat hij wil weten hoe het komt dat mensen slecht slapen, wil hij ook onderzoeken wat je eraan kunt doen, zonder te grijpen naar slaappillen. In een onderzoek kreeg een groep slechte slapers een actieve behandeling. Ze kregen elke dag helder licht van een sterke lamp die boven de tafel was gehangen. Ze mochten maar een beperkte tijd in bed liggen. Slechte slapers hebben de neiging om soms vroeg naar bed te gaan en ’s ochtends lang te blijven liggen. Verder moesten ze om de avond iets aan lichaamsbeweging doen, zoals een flinke wandeling maken. De andere dag moesten ze hun lichaamstemperatuur omhoog brengen, door een warm bad te nemen of een warmtewikkel om te doen.

Tot slot mochten ze geen alcohol drinken, omdat dat vooral het doorslapen verstoort. En ze mochten na drie uur ’s middags geen koffie meer, want als je na dat tijdstip nog koffie drinkt, kun je de effecten ’s avonds om elf uur als je wilt gaan slapen, nog meten. Mensen vonden het protocol moeilijk vol te houden en volgens de klassieke EEG-kwalificaties is er niet veel veranderd. Maar in de MRI-scanner zijn verschillen duidelijk aantoonbaar. En de slechte slapers zelf zijn op lange termijn blij met hetgeen ze geleerd hebben in het protocol. Als ze een nacht slecht slapen, raken ze niet meer zo snel in een vicieuze cirkel verzeild.

Een slechte slaper zal misschien nooit een goede slaper worden, maar er is wel iets aan te doen. Bovendien hoopt Van Someren dat clinici en onderzoekers door zijn onderzoek slapelozen minder als aanstellers gaan zien en dat ze meer gaan nadenken over wat er eigenlijk precies in het brein van deze grote groep gebeurt.