Schlaf für Lernen und Gedächtnis unentbehrlich

Mit Hilfe von hochentwickelter Mikroskopie wurde die Bildung neuer Verbindungen zwischen Gehirnzellen während des Schlafes beobachtet. Die in «Science» veröffentlichte Studie hat zudem nachgewiesen, dass auch intensives Training fehlenden Schlaf nicht wettmachen konnte.

Ungestörte Schlafphasen wichtig

Es ist allgemein bekannt, dass Schlaf eine wichtige Rolle für das Gedächtnis und Lernen spielt. Was genau im Gehirn geschieht, war jedoch bisher Gegenstand intensiver Diskussionen. Für die aktuelle Analyse brachten die Wissenschaftler Mäusen eine neue Fähigkeit bei - und zwar das Balancieren auf einer sich drehenden Stange.

In einem nächsten Schritt untersuchten die Forscher das Gehirn der lebenden Tiere mit einem Mikroskop. Sie wollten herausfinden, was passiert, wenn die Mäuse entweder schliefen oder unter Schlafmangel litten. Es zeigte sich, dass die vorher ausgiebig schlafenden Tiere deutlich mehr neue Verbindungen zwischen den Neuronen bildeten und daher auch mehr lernten.

Durch das Stören spezifischer Schlafphasen konnten die Experten nachweisen, dass entweder der REM-Schlaf oder der weniger tiefe Non-REM-Schlaf für das Entstehen von Erinnerungen nötig ist. In diesem Stadium spielt das Gehirn die Aktivitäten des Tages erneut ab.




Laut Wen-Biao Gan von der New York University ist die Erkenntnis, dass Schlaf die Bildung neuer Verbindungen zwischen den Neuronen bewirkt, neu.

Eindrücke werden erneut verarbeitet

«Wir sind davon ausgegangen, dass Schlaf hilft. Es hätten aber auch andere Auslöser sein können. Jetzt haben wir nachgewiesen, dass er wirklich hilft, Verbindungen entstehen zu lassen und dass das Gehirn während des Schlafes aktiv ist und noch einmal abspult, was während eines Tages geschehen ist. Der Schlaf scheint bei der Entstehung neuer Verbindungen wirklich von entscheidender Bedeutung zu sein», so Gan.

Weitere Tests bestätigten die Wichtigkeit des Schlafes. Mäuse, die eine Stunde trainierten und dann schliefen, wurden mit Tieren verglichen, die drei Stunden lang intensiv trainierten und dann aber nicht schlafen durften. Der Unterschied blieb eindeutig. Die ausgeruhten Tiere schnitten besser ab und das Gehirn bildete mehr neue Verbindungen.

Diese Forschungsergebnisse sind laut Gan auch für Studien mit Kindern von Bedeutung: «Wenn man sich etwas für eine lange Zeit merken will, dann braucht man genau diese Verbindungen zwischen den Zellen. Also ist es wahrscheinlich besser, zu lernen und sich dann auszuschlafen als einfach weiterzumachen.»