Schlaf ist eine biologische Grundfunktion, die für unsere Gesundheit unerlässlich ist, ähnlich wie Essen und Trinken. Ein Drittel unseres Lebens verbringen wir schlafend, und obwohl es wie eine passive Zeit erscheint, ist unser Gehirn währenddessen hochaktiv. Schlaf dient nicht nur der körperlichen Erholung, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit unseres Gehirns.
Schlafmangel und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Wer schon einmal eine Nacht schlecht oder gar nicht geschlafen hat, weiß, wie sehr sich der Schlafmangel auf die Konzentration am nächsten Tag auswirken kann. Forschende am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund haben untersucht, wie genau sich dieser Schlafentzug auf die Leistung des Gehirns auswirkt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich nicht nur die Aktivität des Gehirns verändert, sondern auch die Verbindungsstärken zwischen den Nervenzellen beeinflusst werden. Ausreichend Schlaf ist essenziell für eine optimale Leistung am Tag. Der Schlafmangel beeinträchtigt nicht nur die Aufmerksamkeit, sondern auch die Gedächtnisleistung und Lernprozesse. Um neue Gedächtnisinhalte zu speichern, werden im Gehirn Verbindungen zwischen Nervenzellen verstärkt oder abgeschwächt. Diese Verbindung wird auch als Neuroplastizität bezeichnet. Bei einem Schlafmangel fällt diese Abschwächung aus. Die kortikale Erregbarkeit ist dauerhaft erhöht, was zu einer Beeinträchtigung der Signalübertragung führt. Neue, äußere Reize und Informationen können daher nur schlecht oder gar nicht verarbeitet werden und das Lernen fällt schwerer. Durch die erhöhte, kortikale Erregbarkeit wird die Neuroplastizität gestört. Dabei gibt es jedoch einen Unterschied zwischen kompletten Schlafentzug und dem Arbeiten gegen die persönlich bevorzugten Schlaf- und Wachphasen (Chronotyp). Bei letzterem sind die Aktivität des Gehirns und die Neuroplastizität verringert. Beim Schlafentzug ist die Hirnaktivität aber erhöht. Da die Dynamik der Plastizität und der Aktivität des Gehirns vom Schlaf abhängig sind, könnte diese eine Rolle bei der Vorbeugung von Erkrankungen mit kognitiven Defiziten spielen. Beispiele für solche Erkrankungen sind Demenzen, bei denen häufig Schlafstörungen vorliegen, und schwere Depressionen.
Der Schlaf als "Reset"-Modus für Körper und Geist
Oberflächlich betrachtet ist der Schlaf ein Off-Modus eures Körpers: Eure Sinne sind eingeschränkt, ihr reagiert fast gar nicht auf äußere Reize und euer Bewusstsein ist ebenfalls abwesend. In Wirklichkeit jedoch finden in dieser Zeit lebenswichtige Prozesse statt: Nervenzellen verknüpfen sich, Proteine werden aufgebaut, Hormone ausgeschüttet. Während ihr schlaft, laufen in euren Körpern wichtige Wundheilungsprozesse ab, das Immunsystem stabilisiert sich, eure Zellen regenerieren sich, Kinder wachsen. Im Schlaf wird euer Gehirn entrümpelt, Eindrücke und Erlebnisse des Tages werden sortiert, verworfen, abgespeichert. Euer Immunsystem ist am Werkeln, eure Hautzellen erneuern sich. Der Schlaf ist ein physiologischer und psychologischer Reset - ohne Schlaf könnt ihr nicht leben.
Schlafzyklen und ihre Bedeutung
Über die Einschlafphase gelangt ihr in leichte bis mittlere Schlafphasen, bis hin zur Tiefschlafphase und schließlich zur REM-Phase. Ein solcher Zyklus dauert rund 90 Minuten und wiederholt sich mehrmals pro Nacht. In den Tiefschlafphasen erholt und erneuert sich euer Körper am intensivsten. Ihr atmet langsamer, euer Puls und Blutdruck sinken, die Muskeln sind locker. Das Gehirn schüttet vermehrt Wachstumshormone aus: Kinder wachsen, neue Zellen werden gebildet. Schlafwandlerinnen und Schlafwandler werden in diesen Phasen ihres Schlafes aktiv. In der REM-Phase (Rapid Eye Movement) wird es für euren Körper dann richtig anstrengend: Messungen der Hirnströme haben gezeigt, dass das Gehirn ähnlich aktiv ist wie im Wachzustand. Die Augen bewegen sich ruckartig hin und her (daher der Name dieser Schlafphase), das Herz schlägt schneller, der Blutdruck steigt. Eigentlich würdet ihr euch heftig bewegen, doch eure Muskeln werden durch eine Art Lähmungszustand in Schach gehalten - bis auf die Atmung. Übrigens träumt ihr in allen Phasen eures Schlafes, nicht nur während der REM-Phase. In der ersten Nachthälfte schlaft ihr am tiefsten. Rund vier Stunden nach dem Einschlafen ist eure biologische Geisterstunde: Dann ist die Körpertemperatur am niedrigsten, der Melatoninstand am höchsten. In dieser Phase beginnt der Körper zunehmend Cortisol auszuschütten - ein Stresshormon, das als Wachmacher arbeitet. Bis zum Morgen erreicht der Cortisolspiegel dann seinen Höchststand und sorgt dafür, dass ihr wieder wach werdet, ganz ohne Wecker.
Die Rolle von Neuronen und Gliazellen
Nach Jahrzehnten der Forschung gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler davon aus, dass das Schlafbedürfnis an einer bestimmten Art von Zelle liegt: nämlich Neuronen, also Nervenzellen. Zusammen mit den Gliazellen bilden die Nervenzellen unser Nervensystem. Sie sind hauptsächlich für die Signalübertragung verantwortlich und kommunizieren untereinander über elektrische Impulse. Neuronen verarbeiten für euch Sinneseindrücke, ihr fühlt und denkt mit euren Nervenzellen, sie steuern eure Bewegungen und ermöglichen es, dass ihr lernt und euch erinnern könnt. Im Schlaf regenieren sich unsere Nervenzellen. Der Schlaf, so die Vermutung, könnte unter anderem dazu dienen, dass diese ständig feuernden Nervenzellen sich regenerieren können. Dazu kommen sie nämlich nicht, während ihr wach seid. So sammeln sich tagsüber immer mehr Abfallstoffe - bestimmte Nährstoffe, Moleküle, Proteine und Fette - im Gehirn an, die nicht leicht entsorgt werden können. Der Grund: Platzmangel. Nachts aber schrumpfen die Gliazellen, zwischen den Nervenzellen ist mehr Platz. Die Hirnflüssigkeit kann somit Abfallstoffe leichter aufnehmen und abtransportieren. Euer Schlaf wäre demnach unerlässlich dafür, dass in eurem Gehirn die Müllabfuhr kommen kann.
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Schlaf als Lernprozess
Während des Schlafs ist zwar das Bewusstsein wie ausgeknipst, aber nicht das Gehirn. Das Gehirn schläft nicht. Unbewusst macht es eine Menge Sachen, und zwar ganz andere als am Tag. Es sortiert Gedächtnisinhalte, repariert Synapsen und sorgt dafür, dass Erlebtes gefestigt und verarbeitet wird. Wer dabei ist, etwas zu lernen, begibt sich am besten gleich danach in die Horizontale. Hunde lernen am besten, wenn sie vorher gespielt haben. Menschen lernen am besten, wenn sie danach ein Nickerchen machen. Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg weisen erstmals direkt nach, dass während des Schlafens im Gehirn aktive Erholungsprozesse ablaufen, die sich nicht durch Ruhe ersetzen lassen / Erkenntnisse relevant für optimale Leistung.
Die Relevanz der verschiedenen Schlafphasen
Dass es sogar möglich ist, während des Schlafs neue Vokabeln zu lernen, zeigte ein Forscherteam von der Universität Bern. Es beschallte 41 schlafende Frauen und Männer mit Phantasiewörtern und ordnete den Wörtern verschiedene Bedeutungen zu, etwa „Guga - Vogel” und „Guga - Elefant”. Hatten die Probanden das zweite Wort in der sogenannten up-state-Schlafphase gehört - der Phase, in der die Gehirnzellen gemeinsam aktiv sind -, konnte die Mehrheit von ihnen nach dem Aufwachen die Frage, ob Guga sehr groß ist oder in einen Schuhkarton passt, korrekt beantworten. In der passiven Phase - down-state - ist das Gehirn ohne Aktivität. Die beiden Phasen wechseln sich ab und dauern jeweils eine halbe Sekunde. In welcher das Gehirn gerade steckt, lässt sich mit Hilfe eines EEG-Geräts ermitteln, das die Hirnaktivität misst. „Wir wollten zeigen, dass man auch in unbewusstem Zustand lernen kann”, sagt Marc Alain Züst, der an der Studie mitarbeitete. Dass sich die Redensart „da muss ich erstmal drüber schlafen” gebildet hat, kommt nicht von ungefähr. Abends geht man mit einem ungelösten Problem zu Bett, morgens ist es wie durch Zauberhand gelöst. Schon verrückt, was das Gehirn, ohne dass wir es merken, leistet. Und ein weiteres Argument dafür, an der Qualität der eigenen Nachtruhe zu arbeiten und dafür zu sorgen, dass sie so gut wie möglich ist - damit das Gehirn in Ruhe machen kann, was ein Gehirn machen muss.
Aktive Erholungsprozesse im Schlaf
Schlaf ist im Tierreich allgegenwärtig und lebensnotwendig. Auch seine Bedeutung für die Verstetigung und Verstärkung von Leistungen des Gehirns ist seit langem bekannt. Strittig war bislang allerdings, ob dies vor allem darauf zurückzuführen ist, dass das Gehirn im Schlaf keine neuen Reize verarbeiten muss oder ob aktive neuronale Prozesse unwichtige Informationen und Verbindungen im Gehirn schwächen. Nun ist es Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg gelungen nachzuweisen, dass Schlaf für die Verbesserung kognitiver Fähigkeiten mehr ist als die Abwesenheit äußerer Reize. Die Erkenntnisse, die am 6. Januar 2021 im Fachmagazin Sleep erschienen sind, geben wichtige Hinweise für die Planung intensiver Lernphasen wie das Abitur oder Prüfungsabschlüsse.
„Schlaf ist für die Erholung des Gehirns unersetzlich. Er lässt sich für eine Leistungsverbesserung nicht durch Ruhephasen ersetzen. Das zeigen wir in dieser Studie erstmals eindeutig. Der Zustand des Gehirns während des Schlafs ist einmalig“, sagt Prof. Dr. Christoph Nissen, der als Forschungsgruppenleiter an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg die Studie leitete und mittlerweile an der Universität Bern, Schweiz, tätig ist. Bereits in früheren Studien konnten Nissen und sein Team zeigen, dass Schlaf eine Doppelfunktion für das Gehirn hat: Nicht benötigte Verbindungen werden geschwächt und relevante Verbindungen gestärkt.
In der aktuellen Studie führten die Forscherinnen ein visuelles Lernexperiment mit 66 Probandinnen durch. Zunächst übten alle Teilnehmer*innen, bestimmte Muster zu unterscheiden. Im Anschluss war eine Gruppe wach und sah dabei Videos oder spielte Tischtennis. Eine Gruppe schlief für eine Stunde und die dritte Gruppe blieb wach, war jedoch in einem abgedunkelten Raum ohne äußere Reize und unter kontrollierten Schlaflaborbedingungen. Die Gruppe, die geschlafen hatte, schnitt im Anschluss nicht nur deutlich besser ab als die Gruppe die wach und aktiv war. Auch die passiv-wache Gruppe konnte sie übertreffen. Die Leistungsverbesserung war an typische Tiefschlafaktivität des Gehirns gebunden, die eine wichtige Funktion für die Verknüpfungsstärke von Nervenzellen hat. „Das zeigt, dass es der Schlaf selbst ist, der den Unterschied macht“, sagt Ko-Studienleiter Prof. Dr. Dieter Riemann, Leiter des Schlaflabors an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg.
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Der individuelle Einschlafmoment
Eine Studie identifiziert exakt den persönlichen Einschlafmoment, den Forschende nun mit 98-prozentiger Trefferquote voraussagen können. Wenn wir schlafen, regeneriert der Körper, repariert Gewebe, entfernt Giftstoffe und festigt Erinnerungen. Obwohl Schlaf so wichtig für unsere Gesundheit ist, bleibt es für die Neurowissenschaft ein Rätsel, wie genau unser Gehirn einschläft. Das hebt Dr. Er hat zusammen mit seinem Team nun erstmals den Moment bestimmt, in dem das menschliche Gehirn vom Wachzustand in den Schlaf übergeht und den Prozess in Echtzeit verfolgt. Demnach markiert ein Kipp-Punkt den Wechsel vom Wachzustand zum Schlaf. Die Daten zeigen einen klaren Wendepunkt in den letzten Minuten vor dem Übergang. Das bedeutet, wir schlafen schlagartig ein - und nicht langsam. Laut der Studie folgt dies dem Prinzip der Bifurkation. Für ihre Analyse nutzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehr als 1000 Elektroenzephalogramm-Aufzeichnungen (EEG) der nächtlichen Gehirnaktivität der Teilnehmenden. Ein weiteres Experiment über mehrere Nächte hatte ergeben, dass jede Person zwar einen individuellen Schlaf-Startpunkt besitzt, aber dieser wenige Minuten vor dem Einschlafen dem Kipp-Punkt-Muster folgt - ganz gleich, wie lange die Person zuvor bereits im Bett lag. Da Schlafstörungen als Indikator für die Hirngesundheit gelten und zudem in Zusammenhang mit Alterung und neurodegenerativen Erkrankungen stehen, liefert die Arbeit den Forschenden zufolge wertvolle Hinweise für neue Therapien bei Schlafproblemen.
Die "Müllabfuhr" des Gehirns: Das glymphatische System
Das Gehirn braucht den Schlaf, um sich zu regenerieren und neu zu sortieren. Die Eindrücke, Informationen und Bilder, die tagsüber gesammelt werden, verarbeitet es in der Nacht. Neue Gedächtnisinhalte werden während eines gesunden Schlafes gebildet, bestehende verfestigt. Das Gehirn muss unwichtige von wichtigen Informationen trennen. Auch werden im Schlaf Abfallprodukte abgebaut und abtransportiert. Das Gehirn als zentrales Steuerungsorgan unseres Körpers verbraucht sehr viel Energie. Dabei entstehen auch jede Menge Stoffwechselprodukte, die abgebaut und abtransportiert werden müssen, damit es zu keiner Schädigung des Gehirns kommt. Das Gehirn verfügt über eigene Zelltypen, die für den Abtransport von Abbauprodukten zuständig sind. Die sogenannte Blut-Hirn-Schranke, die verhindert, dass Giftstoffe und Krankheitserreger vom Blut ins Gehirn gelangen, erschwert diesen Abtransport. Im übrigen Teil des Körpers werden Abfallprodukte zum Beispiel noch über das lymphatische Gefäßsystem aus den Geweben abtransportiert. Doch neueren Erkenntnisse aus Tierversuchen zufolge hat das Gehirn vermutlich ein ähnliches Müllentsorgungsprogramm: das glymphatische System. Dieses sorgt dafür, dass die Leerräume zwischen den Nerven- und Nervengewebszellen, in dem sich die Abfallprodukte befinden, mit Liquor, dem Gehirnwasser, gewissermaßen durchgespült und so die Schadstoffe abtransportiert werden. „Glymphatisch“ ist dabei eine Wortschöpfung aus den Begriffen „Glia“ und „lymphatisch“ - die sogenannten Gliazellen im Gehirn leiten in diesem System das Wasser in die Zellzwischenräume. Eine der führenden Expertinnen auf diesem Gebiet, die dänische Neurowissenschaftlerin Maike Nedergaard, vermutet, dass das glymphatische System vor allem während des Schlafens aktiv ist.
Mögliche Folgen einer gestörten "Reinigung"
Schlafentzug führt dazu, dass Menschen gereizt und emotional unausgeglichen reagieren. Die Aufmerksamkeit sowie die Fähigkeit, schnell zu reagieren und Probleme zu lösen, lassen nach. Es gibt bereits Hinweise darauf, dass ein gestörter Schlafrhythmus dazu führen könnte, dass das glymphatische System weniger gut arbeitet - zum Beispiel bei Personen, die im Schichtdienst arbeiten. Bewegungsmangel scheint ebenfalls ein möglicher Einflussfaktor zu sein. Forschende halten es sogar für möglich, dass Störungen des glymphatischen Systems im Gehirn zur Entstehung von Krankheiten wie Migräne, Epilepsien oder Schlafstörungen (Insomnien) führen können. Hinweise darauf, dass eine solche Störung möglicherweise die Entstehung der Alzheimer-Krankheit begünstigen könnte, gibt es bereits aus Tierversuchen. Denn zu den Abfallprodukten, die das glymphatische System entsorgt, gehören Beta-Amyloid-Proteine. Diese lagern sich bei der Alzheimer-Krankheit gehäuft im Gehirn ab und stören dadurch die Kommunikation der Nervenzellen. Im Laufe der Jahre sterben dann viele Nervenzellen ab, was die Gehirn- und Gedächtnisfunktion stark beeinträchtigt. Die Tatsache, dass Alzheimer-Patienten bereits unter Schlafstörungen leiden, lange bevor die Krankheit bei ihnen ausbricht, könnte die Vermutung bestätigen, dass der Schlafentzug und der damit verbundene gestörte Abtransport von Beta-Amyloiden zu der Entstehung von Alzheimer beitragen. Gesunder Schlaf und ein gesundes Gehirn sind also eng miteinander verbunden.
Die Bedeutung des glymphatischen Systems
Über das glymphatische System werden Schadstoffe aus unserem Denkorgan hinausbefördert. Forschende vermuten, dass Schlafstörungen und Schlafentzug das Risiko für Krankheiten erhöhen können. Vielleicht besteht dabei auch ein Zusammenhang zu dem Abfallentsorgungsprogramm des Gehirns. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das glymphatische System bei einigen Erkrankungen des Gehirns gestört sein und zu diesen beitragen kann.
Wie viel Schlaf ist optimal?
Als normal gilt für Erwachsene eine Schlafdauer zwischen fünf und neun Stunden. Im Durchschnitt schlafen Menschen in Mitteleuropa etwa sieben Stunden pro Nacht. Obwohl es sich beim Schlafen so anfühlt, als hätte man „abgeschaltet“, ist das Gehirn keinesfalls inaktiv. Durch die Untersuchung der Muster von Gehirnaktivitäten konnte herausgefunden werden, dass das Gehirn während des Schlafs zwei Hauptmuster aufzeigt: Den REM-Schlaf („rapid eye movement") und die Tiefschlafphase. Die Tiefschlafphase, die hauptsächlich zu Beginn der Nacht eintritt, ist durch geringe elektrische Hirnaktivität charakterisiert. Im Laufe der Nacht, erhöht sich dann die Anzahl der REM-Phasen: Während des REM-Schlafs haben wir häufig lebhafte Träume und unsere Hirnaktivität gleicht den Mustern im wachen Zustand. Der Schlaf hat viele verschiedene Funktionen. Eine davon ist, die Erfahrungen des Tages zu verarbeiten. REM-Schlaf soll wichtig für emotionale Erinnerungen (bspw. Angst) und prozessuale Erinnerungen (bspw. Wir wissen, dass unsere täglichen Erfahrungen im Schlaf nochmal durchlebt werden. Diese Wiederholungen finden in den Neuronen des Hippocampus, der wichtigen Gehirnregion für das Gedächtnis, statt. Sie sind wichtig, um die Verbindungen der Hirnzellen zu kräftigen. Um wichtige von unwichtigen Erinnerungen zu unterscheiden, kann das Gehirn die Erinnerungen nur selektierend speichern. Der Schlaf ermöglicht es dem Gehirn die Erinnerungen zu überprüfen und unwichtige Dinge zu vergessen. An die wichtigen Dinge können wir uns dann besser erinnern. Um Dinge zu vergessen werden die Verbindungen einzelner Hirnzellen geschwächt oder gänzlich getrennt. Eine gängige Theorie zur Funktion des Schlafs liefert die Hypothese zur synaptischen Homöostase. Sie besagt, dass es während des Schlafes zu einer weiterverbreiteten Schwächung der Synapsen (also der Verbindungen im Gehirn) kommt. Man geht davon aus, dass es diesen Vorgang braucht, um das Gleichgewicht von Erinnern und Vergessen zu halten. Durchkreuzt oder verhindert man diesen Vorgang, so kann es zu intensiveren und unter Umständen auch ungewollten Erinnerungen kommen. Schlaf wird außerdem benötigt um das Gehirn „instand zu halten“. Eine aktuelle Studie mit Mäusen hat bestätigt, dass Schlaf das Gehirn auch von Giftstoffen reinigt, die sich während des wachen Zustandes ansammeln. Während des Schlafs vergrößert sich der Zellabstand, sodass Giftstoffproteine abtransportiert werden können. Es ist möglich, dass durch diesen Abtransport Krankheiten wie Alzheimer abgewehrt werden können. Genug Schlaf zu bekommen ist wichtig für unsere Konzentrations- und Lernfähigkeit während des Wachzustands. Es kommt zu verlangsamten Reaktionszeiten und wir sind unkreativer und weniger leistungsstark, wenn wir zu wenig schlafen. Es kann außerdem zum sogenannten Sekundenschlaf kommen, bei dem wir wenige Sekunden lang das Bewusstsein verlieren, ohne es überhaupt zu bemerken. Kinder können bei Schlafmangel hyperaktiv werden und den Unterricht stören. Die Langzeitwirkungen von Schlafentzug können bei Menschen aufgrund ethischer Gründe kaum erforscht werden. Chronische Schlafstörungen konnten allerdings mit Gehirnerkrankungen wie Schizophrenie, Autismus und Alzheimer in Verbindung gebracht werden. Wir wissen jedoch nicht, ob die Schlafstörungen der Grund oder lediglich ein Symptom für diese Erkrankungen sind.
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Langsame Gehirnwellen und Gedächtnisbildung
Nervenzellen in der Hirnrinde: Der Slow-Wave-Schlaf verstärkt die Verbindungen zwischen ihnen und unterstützt so die Gedächtnisbildung. Unbekannt war bisher, warum das so ist. Im Fachmagazin Nature Communications* liefert ein Forschungsteam der Charité - Universitätsmedizin Berlin nun einen Erklärungsansatz. Danach machen die langsamen Wellen die Hirnrinde, den Sitz des Langzeitgedächtnisses, besonders empfänglich für Informationen. Fachleute gehen davon aus, dass unser Gehirn im Schlaf die Ereignisse des Tages erneut abspielt und dabei die Informationen aus dem Sitz des Kurzzeitgedächtnisses, dem Hippokampus, in das Langzeitgedächtnis in der Hirnrinde verschiebt. Besonders wichtig für diese Gedächtnisbildung sind die sogenannten „Slow Waves“: langsame, synchrone Erregungswellen in der Hirnrinde, die in der Tiefschlafphase auftreten und per Elektroenzephalogramm (EEG) messbar sind.
Die Rolle der langsamen Wellen
„Wir wissen seit vielen Jahren, dass diese Spannungsschwankungen zur Gedächtnisbildung beitragen“, erklärt Prof. Jörg Geiger, Direktor des Instituts für Neurophysiologie der Charité und Leiter der jetzt veröffentlichten Studie. „Denn wenn man den Slow-Wave-Schlaf künstlich von außen verstärkt, verbessert sich die Gedächtnisleistung. Anhand von besonders rarem menschlichen Hirngewebe ist es ihm und seinem Team nun gelungen, die Vorgänge aufzuklären, die mit hoher Wahrscheinlichkeit der Gedächtnisbildung im Tiefschlaf zugrunde liegen. Für die Studie untersuchte das Forschungsteam intaktes Gewebe aus der Hirnrinde von 45 Patient:innen, die sich an der Charité, dem Evangelischen Klinikum Bethel oder dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf einem neurochirurgischen Eingriff zur Behandlung einer Epilepsie oder eines Hirntumors unterzogen hatten. Die Wissenschaftler:innen simulierten in dem Gewebe die Spannungsschwankungen, die für langsame Wellen im Tiefschlaf typisch sind, und maßen dann die Reaktion der Nervenzellen. Dazu verwendeten sie feinste Glaspipetten, die sie nanometergenau an einzelne Nervenzellen andockten. Das Forschungsteam fand so heraus, dass die synaptischen Verbindungen zwischen den Neuronen der Hirnrinde zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt während der Spannungsschwankungen maximal verstärkt sind. „Die Synapsen arbeiten am effizientesten, direkt nachdem die Spannung von einem niedrigen Niveau auf ein hohes angestiegen ist“, erläutert Franz Xaver Mittermaier, Wissenschaftler am Institut für Neurophysiologie der Charité und Erstautor der Studie. „Innerhalb dieses kurzen Zeitfensters ist die Hirnrinde quasi in einen Zustand der erhöhten Bereitschaft versetzt. Spielt das Gehirn eine Erinnerung genau jetzt ab, wird sie besonders effektiv ins Langzeitgedächtnis überführt. Möglicherweise lässt sich dieses Wissen nutzen, um die Gedächtnisleistung beispielsweise bei beginnender Vergesslichkeit im Alter zu verbessern. Forschungsgruppen weltweit arbeiten an Methoden, um mit subtilen Stromimpulsen - der transkraniellen Elektrostimulation - oder akustischen Signalen die langsamen Wellen im Schlaf zu beeinflussen. „Aktuell werden solche Stimulationen allerdings mühsam durch Ausprobieren optimiert“, sagt Jörg Geiger. „Hier könnten unsere Erkenntnisse zum perfekten Timing helfen. Sie erlauben es erstmals, die Stimulationsmethoden zur Unterstützung des Gedächtnisses gezielt zu entwickeln.“
Tipps für einen erholsamen Schlaf
Für einen erholsamen Schlaf können Ihnen unsere Tipps helfen. Versuchen Sie immer zu einer ähnlichen Zeit aufzustehen und ins Bett zu gehen. So bekommen Sie eine Routine und einen Rhythmus, der das Einschlafen erleichtert. Legen Sie es am Wochenende nicht unbedingt darauf an lange aufzubleiben. Achten Sie auf Ihre Ernährung. Besonders in den Abendstunden sollten Sie nur leichtes Essen zu sich nehmen und keine koffeinhaltigen Getränke trinken. Aber nicht fasten, denn Hunger erschwert das Einschlafen. Legen Sie sich nur in Ihr Bett, wenn Sie schlafen möchten. Somit stellt sich Ihr Körper auf die Nacht ein. Achten Sie auf die Qualität Ihres Bettes und Ihrer Matratze. Übrigens: Künstliches Licht stört die Melatoninproduktion. Deshalb kann es ratsam sein, einige Stunden vor eurer Nachtruhe die Augen von Bildschirmen, Smartphones und Laptops zu lassen.