Schlaf als ständiger On-Off-Modus

Ob Mensch oder Maus: Säugetiere brauchen Schlaf für ihre körperliche und geistige Gesundheit. Beim Schlafen erholt sich der Körper, Erinnerungen werden gefestigt. Dafür muss der Schlaf kontinuierlich sein und Gehirn und Körper "abschalten". Gleichzeitig muss der Zustand ein bisschen instabil sein, damit man bei einer möglichen Gefahr aufwacht. Forscher haben herausgefunden, wie das funktioniert.

Widersprüchliche Ansprüche ans Schlafen

Das Team um Anita Lüthi von der Uni Lausanne hat mit Kollegen von der Uni Tübingen erforscht, wie sich die widersprüchlichen Ansprüche ans Schlafen miteinander vereinbaren lassen. Dafür haben sie Hirn- und Herzaktivität bei schlafenden Menschen und Mäusen gemessen.

Hirn und Herz sind jeweils 25 Sekunden "in Alarmbereitschaft"

Des Rätsels Lösung: Der Schlaf wechselt alle 25 Sekunden zwischen zwei Zuständen - dem kontinuierlichen Schlaf zur Erholung und Festigung von Erinnerungen, bei dem aber Sinnesreize kaum ins Bewusstsein gelangen, und dem fragilen für die Wachsamkeit. Davon berichteten die Wissenschafter im Fachblatt "Science Advances".

Hirn und Herz sind also jeweils 25 Sekunden "in Alarmbereitschaft", bevor sie für 25 Sekunden quasi in den "offline Modus" gehen. Diese sich stetig wiederholenden Zyklen fanden die Forschenden sowohl bei den Mäusen als auch bei den Menschen.

"Wenn Sie zum Beispiel gerade in der kontinuierlichen Schlafphase sind und Ihre Katze aufs Bett springt, wird Sie das unbeeindruckt lassen", erklärten die beiden Erstautoren Sandro Lecci und Laura Fernandez in einer Mitteilung der Uni Lausanne vom Mittwoch. "Wenn die Katze aber ein paar Sekunden später auf Ihrem Kopfkissen landet, wenn Sie sich gerade in der fragilen Schlafphase befinden, werden Sie aufwachen."

Hoffnung auf neue Erkenntnisse über Schlafstörungen

Mit den neuen Erkenntnissen hoffen die Forschenden auch, zum Verständnis von Schlafstörungen und der Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten beizutragen. "Zu verstehen, warum und wie sich schlechter Schlaf negativ auf das Herz auswirkt und zur Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beiträgt, ist eine weitere Achse unserer künftigen Forschung", sagte Lüthi.

Auf größeren Zeitskalen lässt sich der menschliche Schlaf in abwechselnde REM- ("rapid eye movement") und Nicht-REM-Phasen einteilen. Während wir in der REM-Phase träumen, sind Träume in der Nicht-REM-Phase selten. Letztere dient der Erholung und der Festigung von Gedächtnisinhalten. In dieser Phase finden auch die nun beschriebenen Wechsel zwischen Erholung und Wachsamkeit statt.