Schlaf und seine Bedeutung für das Gehirn: Eine umfassende Betrachtung

Schlaf ist weit mehr als nur eine Ruhepause; er ist eine essenzielle biologische Funktion, die sowohl für unser Gehirn als auch für unseren Körper von grundlegender Bedeutung ist. Die Forschung der letzten Jahre hat immer deutlicher gemacht, dass gesunder Schlaf eine tragende Säule für unsere körperliche und geistige Gesundheit darstellt. Ohne ausreichenden und qualitativ hochwertigen Schlaf wären grundlegende Prozesse wie Lernen, Gedächtnisbildung und die Aufrechterhaltung eines funktionierenden Immunsystems nicht möglich.

Die Physiologie des Schlafs: Was passiert im Gehirn?

Mehrere Strukturen im Gehirn sind aktiv am Schlaf beteiligt und sorgen dafür, dass er eingeleitet wird. Schlaffördernde Zellen im Stammhirn und die wichtige Koordinationszentrale Hypothalamus produzieren Botenstoffe, die die Aktivität der Erregungszentren drosseln. Das Gehirn sendet Signale an die Muskeln, sodass sie sich entspannen. Die Zirbeldrüse im Gehirn schüttet den Botenstoff Melatonin aus. Dieser Botenstoff informiert den Körper unter anderem bei Dunkelheit darüber, dass es Zeit ist zu ruhen und den Energieverbrauch zu drosseln. Das klappt normalerweise deswegen gut, weil sich im Inneren des Hypothalamus eine Ansammlung von Zellen befindet, die von den Augen Informationen über das Licht beziehungsweise die Helligkeit weitergeleitet bekommen. Schäden in dieser Zellansammlung führen dazu, dass Menschen unregelmäßig schlafen.

Der Thalamus, der im Wachzustand Informationen aus den Sinnesorganen empfängt und weiterleitet, ist in den meisten Schlafphasen ruhig, sodass der Schlaf nicht so leicht durch Äußeres gestört wird. Das ändert sich in der Phase des sogenannten REM-Schlafs (rapid eye movement), in der sich die Träume intensivieren. Dann nimmt der Thalamus Reize wie Töne auf, die unter Umständen in die Träume eingebaut werden.

Schlafstörungen: Formen, Ursachen und Auswirkungen

Schlafstörungen sind ein weit verbreitetes Problem, das sich in verschiedenen Formen manifestieren kann. Man unterscheidet zwischen kurzfristigen Schlafproblemen und chronischen Schlafstörungen, der sogenannten Insomnie. Die unterschiedlichen Formen von gestörtem Schlafen können sich durch erschwertes Einschlafen oder unzureichendes Durchschlafen zeigen.

Die Fähigkeit einzuschlafen ist eine natürliche, biologische Funktion. Die Hirnaktivität muss zum Einschlafen durch körpereigene Vorgänge eine besondere Regulierung erfahren, die sich durch eine Verlangsamung der Hirn-Wellen und eine zunehmende Entspannung der Muskulatur zeigt. Warum die individuelle Fähigkeit ein- und durchzuschlafen entweder vorübergehend oder chronisch gestört ist, ist häufig nicht im Einzelnen zu erklären. Es ist jedoch wissenschaftlich gut gezeigt, dass Einschlafen, Schlaflänge und die Häufigkeit aus dem Schlaf zu erwachen sehr individuell festgelegt ist. Die Grundlagen für diese Festlegung sind in erster Linie genetische und biologische Faktoren. Zu einer Veränderung des Schlafverhaltens beim Einschlafen oder Durchschlafen kann es zum einen durch körperliche und seelische Faktoren kommen. Das können soziale Belastungen, körperliche Belastung durch Krankheiten oder besonderen seelischen Situationen mit Aufregung oder Ängsten sein. Zum anderen ist Einschlafen mit den äußeren Umständen verbunden. Eine laute Umgebung, eine sehr helle Umgebung, eine sehr warme oder sehr kalte Umgebung können Faktoren sein, die das Einschlafen erschweren.

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Menschen mit Schlafstörungen oder Schlafproblemen sind am nächsten Tag müde. Das heißt aber nicht, dass sie abends dann besser einschlafen. Man unterscheidet dazu in der Schlafmedizin die Müdigkeit von der echten Schläfrigkeit. Müdigkeit entspricht einer Erschöpfung, dem Wunsch zu schlafen oder auch einer verminderten Leistungsfähigkeit. Es gibt bislang keine guten Erklärungen, warum Menschen mit einer chronischen Schlafstörung, wie es die Krankheit Insomnie darstellt, trotz der empfundenen Müdigkeit nicht einschlafen können.

Durchschlafstörungen: Eine häufige Herausforderung

Durchschlafstörungen sind mindestens dreimal häufiger sind als die reinen Einschlafstörungen. Durchschlafen ist ebenso durch die oben genannten Mechanismen geregelt. Nächtliches Wachsein kann dann Stunden dauern oder sogar dazu führen, dass Menschen nach der ersten Phase des Schlafens aufstehen, weil sie sagen, sie könnten dann nicht weiterschlafen.

Die Bedeutung des Schlafs für verschiedene Körperfunktionen

Schlaf ist für eine Vielzahl von Körperfunktionen unerlässlich. Hier sind einige der wichtigsten Gründe, warum ausreichend Schlaf so wichtig ist:

Stärkung des Herzens

Andauernder Schlafmangel stößt Entzündungsprozesse im Körper an. Das begünstigt eine Verkalkung der Blutgefäße (Arteriosklerose), die als Hauptursache für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall gilt. So wie Schlafmangel das Herz schädigt, schützt ausreichend Schlaf es: Schlaf hält den Blutdruck langfristig konstant, was die Gesundheit der Blutgefäße und des Herzens positiv beeinflusst.

Unterstützung des Immunsystems

Die körpereigene Infektabwehr, das Immunsystem, braucht Schlaf, um optimal zu funktionieren. Genauer genommen wird Schlaf benötigt, damit die Immunzellen in der Lage sind, Krankheitserreger zu bekämpfen. Kurzfristiger Schlafmangel beeinträchtigt beispielsweise die Funktion der sogenannten T-Zellen, die infizierte Körperzellen beseitigen und auf diese Weise verhindern, dass sich etwa ein Virus zu stark im Körper ausbreitet.

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Förderung des Muskelaufbaus

Schlaf und Sport gehören zusammen: Schlaf spielt eine wichtige Rolle für den Muskelaufbau. Studien deuten darauf hin, dass die Muskelmasse stärker bei Menschen abnimmt, die maximal fünfeinhalb Stunden pro Nacht schlummern, als bei denjenigen, die sich mehr als acht Stunden Schlaf gönnen.

Steigerung der Leistungsfähigkeit des Gehirns

Schlaflose Nächte beeinträchtigen die Konzentration und Denkleistung erheblich. Wie gut jemand schläft, beeinflusst die Leistungsfähigkeit des Gehirns, denn: Im Schlaf formt und konsolidiert sich das Gedächtnis. Erinnerungen verfestigen sich, überflüssige Informationen werden „aussortiert“.

Reduzierung des Unfallrisikos

Den Schlaf zu vernachlässigen, ist in manchen Fällen lebensgefährlich - insbesondere im Straßenverkehr. Wer ständig übermüdet ist, hat eine erhöhte Unfallgefahr, denn schläfrig Auto zu fahren kann zum sogenannten Sekundenschlaf führen, einer lebensgefährlichen Einschlafattacke. In den USA passieren rund 62 Prozent aller Verkehrsunfälle aufgrund von Schläfrigkeit. Die Hälfte aller schläfrigkeitsbedingten Unfälle wird dabei von jungen Autofahrern, die 25 Jahre oder jünger sind, verursacht. Besonders gefährdet sind Schichtarbeiter auf dem Nachhauseweg: Ihr Unfallrisiko ist bis zu achtfach erhöht.

Schutz vor Übergewicht

Begünstigt zu wenig Schlaf die Gewichtszunahme? Mit dieser Frage beschäftigen sich Forschende bereits seit einiger Zeit. Eine Studie aus Großbritannien deutet darauf hin, dass Erwachsene, die kurz schlafen, ein höheres Risiko für Fettleibigkeit haben. Umgekehrt haben Menschen, die mehr schlafen, tendenziell einen niedrigeren Body-Mass-Index (BMI). Diese negative Beziehung zwischen Schlafdauer und BMI lässt sich auf verschiedene pathophysiologische Ursachen zurückführen. Das sind krankheitsbedingte Veränderungen der Körperfunktionen. Dazu gehören zum Beispiel negative Auswirkungen von Schlafmangel auf den Stoffwechsel. Darüber hinaus weisen Menschen, die wenig schlafen tendenziell höhere Konzentrationen von Ghrelin, einem Hormon, das das Hunger- und Sättigungsgefühl reguliert, auf.

Verringerung des Diabetes-Risikos

Schlaf spielt eine wichtige Rolle für viele Stoffwechselprozesse im Köper - auch für den Zuckerstoffwechsel. Menschen, die weniger als viereinhalb Stunden ungestört schlafen, haben ein höheres Diabetes-Risiko. Grund dafür ist, dass der Schlafmangel die Körperzellen weniger empfindlich für den Botenstoff Insulin macht, der den Blutzucker senkt. Um dies zu vermeiden, ist es nicht nur wichtig, ausreichend viel, sondern auch ohne Unterbrechungen, bei denen der Körper vollständig aufwacht, zu schlafen.

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Schutz der Psyche

Wer schlecht schläft, riskiert, an psychischen Störungen zu erkranken oder bestehende zu verstärken. Häufige Unterbrechungen des Schlafs, wie sie zum Beispiel beim Schlafapnoe-Syndrom auftreten, führen zu Konzentrations- und Antriebsschwäche sowie Veränderungen der Stimmungen vergleichbar mit denen einer Depression. Die Psyche braucht den Schlaf daher ebenso wie der Körper.

Verarbeitung von Emotionen

Jeder Mensch verbringt etwa 20 Prozent jeder Nacht damit zu träumen, selbst wenn sich die Träumenden am nächsten Morgen nicht mehr daran erinnern. Die lebhaftesten Träume finden in der REM-Schlafphase statt. Welche Aufgaben der Traumschlaf genau erfüllt, ist bisher nicht abschließend geklärt. Forschende gehen jedoch davon aus, dass Träume dem Gehirn dabei helfen, Emotionen zu verarbeiten, besonders solche aus dem Bereich der sogenannten „Tagesreste“, also emotionale Erinnerungen an die Ereignisse des Vortags.

Linderung von Kopfschmerzen

Es gibt einen Zusammenhang zwischen Schlaf und Kopfschmerzen: Drei von vier Menschen mit Kopfschmerzen leiden gleichzeitig auch unter Schlafstörungen. Dabei wird nicht nur der Schlaf durch das Hämmern und Pochen im Kopf gestört, sondern auch umgekehrt: Wer nicht ausreichend oder schlecht schläft, riskiert, mit einem dicken Schädel aufzuwachen.

Was tun für einen besseren Schlaf? Schlafhygiene und Verhaltensänderungen

Immer wieder stellt sich die Frage, was für das bessere Schlafen getan werden kann. Schlafhygienische Maßnahmen wären die Regelmäßigkeit von Wachheit und Schlafen zu überprüfen. Für Menschen, die immer wieder schlecht schlafen, zeigt sich oft ein typisches Verhalten. Nach einer schlechten Nacht wird eher früher ins Bett gegangen, in der Hoffnung man könne mehr Schlaf dadurch bekommen. Es ist wissenschaftlich sehr gut gezeigt, dass Menschen die schlecht schlafen, dazu tendieren ihre Bettliegezeiten ohne tatsächlichen Schlaf eher zu verlängern.

Wichtig in der Behandlung von kurzfristigen oder längerfristigen Ein- und/oder Durchschlafstörungen ist, dass die Bettlegezeiten ohne Schlaf möglichst kurz sein sollten. Wer regelmäßig gegen 22 Uhr zu Bett geht und dann länger als eine halbe Stunde zum Einschlafen benötigt, sollte die Bettliegezeit um eine halbe bis eine Stunde verkürzen. Das heißt: erst gegen 23 Uhr zu Bett gehen. Ebenfalls ist es für den guten Schlaf sehr abträglich, wenn man morgens nach dem Erwachen lange wach im Bett liegen bleibt - auch wenn das möglicherweise das Gefühl der kurzfristigen Erholung erhöht. Menschen, die schlecht in der Nacht schlafen, legen tagsüber gerne ein kurzes Nickerchen ein. Auch dieses Verhalten ist aus schlafmedizinischer Sicht schlecht für den Nachtschlaf. Wer nachts nicht schlafen kann, sollte auf keinen Fall am Tage schlafen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt das Durch- oder Einschlafen zu verbessern, ist die Reduktion von Dingen, die im Bett getan werden außer zu schlafen. Hierzu gehören Fernsehschauen, Lesen oder am Computer mit dem Handy oder Tablet arbeiten. Auch hier gilt der Grundsatz: „Das Bett ist nur zum Schlafen da“.

Schlafmittel und Hausmittel: Was hilft wirklich?

Aus schlafmedizinsicher Sicht sind viele der sogenannten Schlafrituale leider nicht dauerhaft förderlich für den Schlaf. Die Anwendung von Hausmitteln zum Durchschlafen, wie zum Beispiel Lavendel, Baldrian, Passionsblume und andere Substanzen sind in der subjektiven Anwendung möglicherweise positiv für das Durchschlafen. Die Anwendung von Schlafmedikamenten ist für kurzfristige Anwendung immer möglich. Dauerhaft sollten Schlafmedikamente nur unter Anleitung eines Arztes eingenommen werden.

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