Bereits eine einzige Nacht totalen Schlafentzugs führt bei gesunden Menschen zu einer signifikanten Zunahme der Bindungskapazität der 5-HT2A-Rezeptoren (= Serotonin-Rezeptoren) in verschiedenen kortikalen Hirnregionen. Dieser Effekt ist allerdings nur während der schlaflosen Phase selbst zu beobachten. Wissenschaftler des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin (INM) am Forschungszentrum Jülich untersuchten in einem Schlaflabor bei 18 gesunde Probanden je zwei Mal vor sowie nach einem 24-stündigen Schlafentzug die Serotonin-5HT2A-Rezeptoren mittels der radioaktiven Substanz [18F] Altanserin und der PET (= Positronen-Emissionstomographie). Die [18F] Altanserin-Bindungskapazität wurde dabei in 13 verschiedenen Regionen des Neokortex analysiert. Die Effektivität des Schlafentzugs ermittelten die Forscher durch Befragungen der Studienteilnehmer, durch ein Aufwach-EEG und Untersuchungen zur Kognition. Die Auswertung aller gesammelten Daten ergab, dass ein 24-stündiger kompletter Schlafentzug zu einer 9,6 %-igen Zunahme der [18F] Altanserin-Bindung an den neokortikalen 5HT2A-Rezeptoren führte. Am deutlichsten war dabei die Zunahme im Bereich des medialen inferioren Gyrus frontalis und der Insel sowie in den cingulären, parietalen, sensomotorischen und ventrolateralen präfrontalen Kortices. Diese Studienergebnisse sind ein Beleg dafür, dass ein totaler Schlafentzug adaptive Prozesse im serotonergen System des menschlichen Gehirns induziert, so die Wissenschaftler.