Activatie van LH-orexine-neuronen en VTA-dopamine-neuronen betrokken bij anesthesie-/operatie-geïnduceerde slaap-waakstoornissen en delierachtige gedragingen bij muizen

Waarom een operatie slaap en denken kan ontregelen

Veel mensen, vooral oudere volwassenen, merken dat ze na een operatie slecht slapen en zich ongewoon verward of gedesoriënteerd voelen. Artsen noemen deze combinatie van verstoorde slaap en kortdurende verwarring "postoperatief delier", en het kan het herstel vertragen en het risico op langdurige problemen vergroten. Deze studie bij muizen stelt een eenvoudige maar belangrijke vraag: wat gebeurt er in de hersenen na anesthesie en chirurgie dat verbroken slaap en delierachtig gedrag verbindt — en zou een bestaand slaapmiddel kunnen helpen?

Hoe de hersenen ons wakker houden — of laten slapen

Slaap en waakzaamheid worden gecontroleerd door een netwerk van hersengebieden dat een beetje als een schakelpaneel werkt. Een belangrijk gebied, de laterale hypothalamus, geeft een chemische boodschapper af die orexine heet en sterk waakzaamheid en alertheid bevordert. Een ander gebied, het ventrale tegmentale gebied, is rijk aan dopamine-producerende cellen die motivatie, beloning en arousal ondersteunen. In gezonde omstandigheden balanceren deze systemen de hersenstaten zodat we soepel afwisselen tussen herstellende slaap en verfrissende waakheid. Als dit evenwicht verstoord raakt, kunnen mensen zich opgefokt maar mistig voelen, angstig en cognitief aangetast.

Wat anesthesie en chirurgie bij muizen veroorzaakten

De onderzoekers gebruikten een standaard buikoperatie onder de anestheticum sevofluraan bij muizen van middelbare leeftijd en maten vervolgens gedrag en hersenactiviteit. In vergelijking met controlemuizen deden geopereerde muizen er langer over om begraven voedsel te vinden, vermeden ze het midden van een open arena en presteerden ze slechter in een Y-vormig doolhof — allemaal tekenen van angst en delierachtige verwarring. Hersenopnames over 24 uur toonden dat deze muizen overdag, wanneer muizen meestal slapen, meer tijd wakker waren en minder tijd doorbrachten in zowel diepe non-REM-slaap als REM-slaap. Hun slaap raakte gefragmenteerd, met veel korte episodes en zwakkere langzame hersengolven die normaal helpen het brein te herstellen en geheugen te ondersteunen.

Overactieve waaksignalen en dopamine na chirurgie

Om te zien welke hersencircuits betrokken waren, onderzochten het team merkers van recente neuronale activiteit in gebieden die slaap en waakzaamheid bevorderen. Na anesthesie en chirurgie waren slaapbevorderende gebieden in de preoptische regio stiller, terwijl waakbevorderende zones in de laterale hypothalamus en een nabijgelegen angstgerelateerd gebied actiever werden. Orexine-producerende zenuwcellen in de laterale hypothalamus vuren meer en gaven meer orexine A vrij. Tegelijkertijd waren dopamine-producerende neuronen in het ventrale tegmentale gebied actiever, hadden ze hogere niveaus van het enzym dat nodig is om dopamine te maken, en bevatte de middenhersenen over het geheel genomen meer dopamine. Samen suggereren deze bevindingen dat chirurgie de hersenen in een overgeprikkelde, dopamine-rijke staat duwt die dieren wakker houdt maar mentaal aangetast laat.

Een slaapmiddel testen als mogelijke remedie

De wetenschappers vroegen zich vervolgens af of het terugschakelen van orexinesignalen dit overactieve circuit kon kalmeren. Ze gaven sommige muizen suvorexant, een goedgekeurd slaapmiddel dat beide hoofd-orexinereceptoren blokkeert, gedurende twee weken vóór de operatie. Bij muizen die daarna ondergingen aan anesthesie en chirurgie verminderde suvorexant de activatie van dopaminerge neuronen in het ventrale tegmentale gebied, verlaagde het dopamine-gerelateerde proteïneniveaus en bracht het dopamineconcentraties dichter bij normaal. Gedragsmatig vonden deze muizen sneller voedsel, besteedden ze meer tijd aan het verkennen van het centrum van het open veld en presteerden ze beter in het Y-doolhof dan niet-behandelde geopereerde muizen. Hun dag-slaap verbeterde ook, met meer non-REM-slaap en minder waakzaamheid, terwijl normale dieren die het middel zonder operatie kregen daar niet sterk door werden verstoord.

Wat dit voor patiënten zou kunnen betekenen

In eenvoudige bewoordingen ondersteunt dit werk het idee dat chirurgie en anesthesie de arousalsystemen van de hersenen in een overdrive-toestand kunnen zetten die wordt aangedreven door orexine en dopamine. Die toestand lijkt slaap te fragmenteren en delierachtige verwarring te bevorderen. Door orexine te blokkeren dempte suvorexant deze overprikkeling en hielp het slaap en gedrag bij muizen te herstellen. Hoewel dieronderzoek niet direct naar mensen te vertalen is, benadrukt de studie de orexine–dopamine-route als een veelbelovende target om postoperatieve slaapproblemen en delier te voorkomen of te behandelen, met medicijnen die al klinisch worden gebruikt voor insomnia.

Bronvermelding: Han, S., He, K., Cao, L. et al. Activation of LH orexin neurons and VTA dopamine neurons is involved in anesthesia/surgery-induced sleep–wake disorders and delirium-like behaviors in mice. Sci Rep 16, 6035 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36688-8

Trefwoorden: postoperatief delier, slaapstoornissen, orexine, dopamine, suvorexant