Warum Schlafentzug das Gedächtnis beeinträchtigen könnte

/dpa

Pennsylvania – Zu wenig Schlaf schadet dem Gedächtnis. Dies legen zumindest Versuche an Mäusen nahe, die eine Verschlechterung der hippocampalen Konnektivität unter Schlafentzug zeigten. Über ihre Studien berichten Forscher um Ted Abel von der University of Pennsylvania in der Zeitschrift eLife (2016; doi: 10.7554/eLife.13424).

Schlaf ist wichtig, um neue Gedächtnisinhalte im Gehirn zu konsolidieren. Neu erlernte Gedächtnisinhalte werden vermutlich unter anderem im sogenannten Papez-Neuronen­kreis mehrfach hintereinander abgespult und übertragen sich so langfristig in das Langzeitgedächtnis. Die synaptischen Verbindungen, die sich während dieser kreisförmigen Erregung ausbilden, sind vermutlich auch im Schlaf permanent aktiv und festigen sich. Den dynamischen Prozess der Neuronenplastizität im Schlaf nachzuvoll­ziehen sei jedoch ausgesprochen schwierig, da sich diese Prozesse teilweise in Sekundenbruchteilen abspielten, berichten die Forscher.

In der vorliegenden Studie wollten sie den dynamischen Prozess auf mikroskopischer Ebene nachvollziehen. Sie hinderten Mäuse dazu für fünf Stunden am Schlaf und entnahmen Gewebeproben aus den Hippocampi der Tiere. Mit Hilfe einer Golgi-Färbung konnten sie die Dichte und Länge der neuronalen Dendriten überprüfen. Sie stellten fest, dass durch den Schlafentzug Neuronen der CA1-Region ein kürzeres und weniger dichtes Neuronennetzwerk zeigten. Die Forscher wiederholten den Versuch, ließen die Mäuse jedoch anschließend drei Stunden schlafen. Bereits diese kurze Ruhepause genügte, um die Dichte und Länge der Dendriten wieder auf ein normales Maß zu bringen.

Die Arbeitsgruppe wusste aus Vorstudien, dass das Protein Cofilin in hohen Konzen­tra­tionen Dendriten schrumpfen lässt. Das Protein reguliert unter anderem Umbauvor­gänge des Zytoskeletts. Tatsächlich konnten die Forscher nachweisen, dass durch eine Blockade dieses Proteins die Dendriten resistent gegen die negativen Effekte des Schlafes wurden.

Die weniger dichten Dendritennetzwerke könnten die Konnektivität in der Hippocampus­region wesentlich herabsetzen. Schlafentzug könnte so die Gedächtnisfunktion beein­trächtigen, vermuten die Wissenschaftler. Durch ihre Untersuchungen an Cofilin konnten die Forscher außerdem einen mechanistischen Erklärungsansatz für ihre Beobach­tungen liefern. © hil/aerzteblatt.de