Schlaf reduziert die Übertragung zwischen Nervenzellen

Freiburg – Im Schlaf reduzieren Nervenzellen ihre synaptische Aktivität. „Die meisten Ver­bindungen werden geschwächt, manche sogar ganz abgebaut“, berichten Forscher um Christoph Nissen, Ärztlicher Leiter des Schlaflabors an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Universitätsklinikums Freiburg in Nature Communications (2016; doi: 10.1038/ncomms12455).

Zunächst untersuchten die Forscher die allgemeine Aktivität der Synapsen im Gehirn, die sogenannte Gesamtverbindungsstärke. Sie werteten dafür mittels EEG-Messungen die unterschiedlichen Frequenzen der Hirnströme aus. Schlafentzug führte dabei zu ei­nem deutlichen Anstieg sogenannter Theta-Wellen. Vorangegangenen Tier- und Hu­man­studien zufolge ist dies ein Anzeichen erhöhter synaptischer Gesamtstärke.

Mithilfe einer Magnetspule über dem Kopf der Probanden reizten sie außerdem einen Bereich im Gehirn, der für die Steuerung eines Daumenmuskels zuständig ist. Nach Schlaf­entzug löste bereits ein deutlich schwächerer Reiz dieser sogenannten trans­kra­ni­ellen Magnetstimulation eine Kontraktion des Muskels aus, was ein Zeichen für eine hohe synaptische Verbindungsstärke ist. Schlaf senkt also die tagsüber gestiegene Ge­samtstärke der Synapsen im Gehirn. Nach Schlafentzug bleibt die Aktivität dagegen auf einem hohen Niveau.

„Wir konnten jetzt erstmals beim Menschen zeigen, dass Schlaf die Synapsen wieder heruntergeregelt und damit Platz für neue Informationen schafft. Das Gehirn räumt also im Schlaf auf“, interpretierte Nissen die Ergebnisse.

Diese als synaptische Plastizität bezeichnete Anpassungsfähigkeit ist laut den Neuro­wissenschaftlern eine wichtige Grundlage für Lernen und eine flexible Informations­ver­ar­bei­tung. „Der Abbau dürfte zudem Platz und Energie sparen, da beides im Gehirn zu ei­nem Großteil von den Verbindungsstellen benötigt wird“, hieß es aus der Arbeits­gruppe.

hil