Schlaf dich schlau

Schon eine schlaflose Nacht führt in den meisten Fällen am nächsten Tag zu Konzentrationsproblemen. Denn unser Gehirn benötigt Erholungsphasen, in denen die Nervenzellen nicht durch äußere Einflüsse erregt werden und sich so regenerieren können. Dieser Zusammenhang ist schon lange bekannt, doch nun konnten Forscher aus Zürich erstmals eine kausale Verbindung im menschlichen Gehirn zeigen. „Wir haben eine Methode entwickelt, die es uns erlaubt, die Schlaftiefe einer bestimmten Hirnregion zu reduzieren und damit den Kausalzusammenhang zwischen Tiefschlaf und Lernfähigkeit nachzuweisen“, so Reto Huber, Professor am Kinderspital und der Kinder- und Jugendpsychiatrie Zürich. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.          

In ihrer Studie untersuchten die Forscher die Hirnaktivität einer bestimmten Region von insgesamt sechs Frauen und sieben Männern. Die Probanden lernten tagsüber verschiedene Fingerbewegungen. Während die Teilnehmer am ersten Tag nach der Lernphase ungestört schlafen konnten, wurde ihr Schlaf am zweiten Versuchstag unbewusst mit akustischen Stimulationen während der Tiefschlafphase beeinflusst. Tagsüber beobachteten die Wissenschaftler, wie sich die Lern- und Leistungskurven im Verlauf des Experiments veränderten. Erwartungsgemäß konnten die Teilnehmer die motorische Aufgabe vor allem am Morgen gut erlernen. Je später die Stunde, desto höher war die Fehlerquote. Nach dem Schlaf verbesserte sich die Lernfähigkeit wieder deutlich. Nicht so aber nach der Nacht mit der manipulierten Schlafphase. Ohne Erholungsphase bleiben viele Synapsen maximal erregt, so dass keine Veränderung im System mehr möglich ist: Die Lernfähigkeit ist blockiert. „In der noch immer stark erregten Hirnregion war die Lernfähigkeit gesättigt und ließ keine Veränderungen mehr zu, so dass das Erlernen motorischer Fähigkeiten gehemmt war“, erklärt Nicole Wenderoth, ETH-Professorin am Institut für Gesundheitswissenschaften und Technologie.

In Zukunft wollen die Forscher ihre Erkenntnisse auch in klinische Studien einfließen lassen. „Es gibt viele Krankheiten, die sich auch im Schlaf manifestieren, zum Beispiel Epilepsie. Wir erhoffen uns dank der neuen Methode, gezielt jene Hirnregionen beeinflussen zu können, die direkt mit der Krankheit in Verbindung stehen“, so Reto Huber.