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Wie Schlaf unser Gehirn fit macht

Warum ist Schlaf so essentiell?

Kennen Sie das? Ein ungelöstes Problem oder eine schwierige Aufgabe kann einem schnell den Schlaf rauben. Weshalb müssen wir nach wenigen Stunden Schlaf sämtliche Reserven mobilisieren, um eine berufliche oder private Herausforderung zu meistern? Wissenschaftler sind sich einig: Der Schlaf ist ein aktiver Prozess, in dem sich das „System Mensch“ regeneriert und für die nächste Wachperiode rüstet. Im Gegensatz zu unserem Körper, der sich durch einfaches Ausruhen erholen kann, regeneriert sich unser Gehirn nur durch ein entsprechendes Schlafpensum vom täglichen Stress. Ein kurzer Mittagsschlaf oder wenige Stunden Nachtruhe können zu einer kurzzeitigen Erholung beitragen – müssen es aber nicht. Es kann ebenso gut passieren, dass genau das Gegenteil eintritt und man sich anschließend wie gerädert fühlt. Der Grund dafür: Die verschiedenen Teile unseres Gehirns regenerieren sich nicht alle gleichzeitig, sondern in voneinander abweichenden Phasen.

Was sagt die Wissenschaft?

Im Wesentlichen, so Dr. Francis Collins – Direktor des National Institutes of Health – haben alle Lebewesen das gleiche Schlafbedürfnis.  Bereits vor mehr als einem Jahrzehnt fanden Forscher Hinweise darauf, dass zu wenig Schlaf das Gehirn nicht ausreichend „resettet“, wodurch beispielsweise das Urteilsvermögen, die Impulskontrolle und die Aufmerksamkeit leiden.

Nach einer Veröffentlichung in der Zeitschrift Science konzentrierten sich die beiden Wissenschaftler Chiara Cirelli und Giulio Tononi von der University of Wisconsin-Madison bei ihrer Forschung an Mäusen speziell auf zwei Bereiche des Cerebralen Cortex – also auf den Teil des Gehirns, in dem sensorische und motorische Informationen koordiniert werden. Das Ziel war, mittels hochauflösender bildgebender Verfahren die Größe der Synapsen zu messen, welche zwei Neuronen miteinander verbinden und wodurch die Signale von einem Neuron auf das nächste übertragen werden. Die Stärke der neuronalen Verbindungen steht dabei in unmittelbarem Zusammenhang mit der Größe der Synapsen. Mittels der 3D-Elektronenmikroskopie konnten Cirelli und Tononi nachweisen, dass die Synapsen in der Wachphase stärker und größer wurden und während eines 6 bis 8 Stunden Schlafes um etwa 18 Prozent schrumpften. Interessanterweise waren die Ergebnisse sogar dann identisch, wenn die Forscher den Zeitplan der Mäuse umgestellt hatten und sie mit Spielzeug während des Tages beschäftigten. Dies geschehe unter anderem, so die Erklärung der Wissenschaftler, um die Schaltkreise des Gehirns vor Überlastung zu schützen und um das Gehirn für die neuen Aufgaben in der Wachphase zu befähigen.

Einen biochemischen Hinweis auf die Schwächung der Synapsen im Schlaf fanden die Forscher Richard Huganir und seine Kollegen von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore. Sie stellten fest, dass das Protein Homer1a eine besondere Rolle bei der Regulierung von Schlaf- und Wachphasen in den Synapsen spielt und damit großen Einfluss auf den Regenerationsprozess des Gehirns hat. Dort, wo das Protein fehlte, so die Wissenschaftler, wurden die Gehirne während des Schlafes nicht richtig zurückgesetzt. Damit konnte gezeigt werden, dass Homer1a auf chemische Hinweise im Gehirn reagiert und das Bedürfnis zum Schlafen signalisiert.

Bereits in zurückliegenden Studien konnten Forscher nachweisen, dass sich unser Gehirn in den Schlafphasen über das glymphatische System von Proteinen und anderen Giftstoffen befreit, die sich während des Tages gesammelt hatten. Dieser Prozess trägt ebenfalls entscheidend dazu bei, dass wir durch einen guten Nachtschlaf verbrauchte Ressourcen zurückerlangen und am nächsten Morgen die eine oder andere Sache klarer sehen.

Wie viel Zeit verwenden wir für die Gesunderhaltung unseres Körpers und vergessen dabei, dass alles nur durch unser zentrales Steuersystem – unser Gehirn – perfekt funktionieren kann. Wenn Sie also beim nächsten Mal bei einer Entscheidung zögern, könnte ein „darüber schlafen“ durchaus eine gute Idee sein.

Bleiben Sie gesund!

Quelle:

Dr. Francis Collins: How Sleep Resets the Brain unter https://directorsblog.nih.gov/2017/02/14/how-sleep-resets-the-brain/

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