Einfluss des Schlafes auf das Gedächtnis

Universität Lübeck mit der Forschungsgruppe Neuroendokrinologie


Interview mit Prof. Dr. Jan Born,

Prof. Dr. Jan Born bei der ArbeitLeiter der Forschungsgruppe Neuroendokrinologie an der Universität Lübeck:

schlafen-aktuell: Seit langem ist bekannt, dass Schlaf nicht allein der physischen Regeneration dienen kann, sondern auch besonderen Einfluss auf das menschliche Gehirn hat. Sie befassen sich mit dem Einfluss des Schlafes auf das Gedächtnis, d.h. auf Prozesse des Lernens und Vergessens. Wie kam es dazu, dass dieser Bereich in den Fokus der Wissenschaft geriet?

Dr. Jan Born: Schlaf und sein Einfluss auf das Gehirn waren bereits zur Jahrhundertwende (19./20. Jahrhundert) ein Thema. Der Psychologe Hermann Ebbinghaus war Begründer der experimentellen Erforschung des Gedächtnisses und entdeckte die Lern- und Vergessenskurve; auch ebbinghaussche Kurve. In diesem Zusammenhang fand er heraus, dass die Probanten weniger vergaßen, wenn sie nach der Aufnahme der Lerninhalte schliefen, anstatt weiter zu arbeiten. Er erklärte dieses Phänomen damit, dass Lerninhalte überschrieben werden, wenn man direkt im Anschluss weiter lernt. Wer schläft, nimmt nichts Neues auf und daher – so Ebbinghaus – kann der ursprüngliche Lerninhalt im Gedächtnis konsolidiert werden.

Die heutige Neurophysiologie geht allerdings davon aus, dass im so genannten Delta-Schlaf, den Tiefschlafphasen, Wiederholungen der Lerninhalte stattfinden und sich die Inhalte deshalb verfestigen. Beleg dafür ist, dass im Tiefschlaf dieselben Neuronen wie beim bewussten Lernen aktiv werden.


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schlafen-aktuell: Ihre Studien befassen sich nicht nur mit Lernprozessen wie man sie landläufig versteht, also nicht nur mit dem Behalten von Vokabeln, mathematischen Rechenwegen oder Ähnlichem, sondern auch mit „Gedächtnisbildung“ im Metabolismus und Immunsystem. Haben denn diese Systeme tatsächlich ein Gedächtnis und können sie lernen?

Dr. Jan Born: Beim Immunsystem ist es ganz augenfällig, dass ein Lernprozess stattfindet, zum Beispiel bei Impfungen. Nach einer Impfung reagiert das System bei erneuter Konfrontation mit einem Erreger deutlich schneller als vor der Impfung. Das System erkennt also den Erreger und „weiß“, was es zu tun hat. Diese Information ist im Immungedächtnis abgespeichert. Und auch das metabolische System lernt und legt das Erlernte in einer Art Gedächtnisspeicher ab. So können erworbene Nahrungsverträglich- oder Unverträglichkeiten genetisch weiter gegeben werden. Wir nehmen an, dass auch diese besondere Gedächtnisbildung im Schlaf verfestigt wird.

schlafen-aktuell: Zurück zum Lernen, z. B. in der Schule: Besteht die Möglichkeit, aus schlechten Schülern gute, oder aus guten sehr gute zu machen, in dem man eine bestimmte Schlafstrategie anwendet?

Dr. Jan Born: Wir sind Forscher und in erster Linie nicht dafür zuständig, praktische Strategien und Verhaltensregeln zum Beispiel für die Schule zu entwerfen. Natürlich sollte sich auch die Schule für Erkenntnisse der Forschung öffnen. Beispielsweise werden seit einigen Jahren Forscherstimmen laut, die sagen, der Unterricht beginne besonders für Kinder und Jugendliche in der Pubertät viel zu früh oder dass Jugendliche, die in der Pubertät einen höheren Schlafbedarf haben, generell zu wenig schlafen. Darauf sollte geachtet und diese Warnungen sollten ernst genommen werden. Generell gilt: Ein Schüler, der ausreichend schläft und einen gesunden, erholsamen Schlaf hat, lernt besser und behält mehr als ein Kind, das unter (chronischem) Schlafmangel leidet. Für diese Erkenntnis braucht es meiner Meinung nach allerdings keine Forschung; das sagt einem der gesunde Menschenverstand.

schlafen-aktuell: Doch Schlafen dient scheinbar nicht nur der Speicherung von Information, sondern auch dem Vergessen. Ist es richtig, dass Schlaf, manche sagen auch Träume, die menschliche Festplatte formatiert, damit überflüssige Informationen gelöscht werden, die ansonsten Denkprozesse behindern könnten?

Dr. Jan Born: Das kann man so nicht sagen. Bislang gibt es keine Belege, dass Inhalte im Schlaf verstärkt gelöscht werden. Mehrere Theorien gehen davon aus, dass Emotionalität Inhalte aussortiert, d.h. alles Emotionale wird besser gelernt. Neutrale Inhalte sind dafür schwerer zu behalten. Wenn REM-Schlaf oder die meist während dieser Phase stattfindenden Träume speziell diese emotionsgeladenen Inhalte verstärken, dann könnte es bei emotionalen Inhalten zu einer Gedächtnisverstärkung und bei neutralen Inhalten zu einem schnelleren Vergessen kommen. Um diesen interessanten Punkt nachzugehen, haben wir eine Studie begonnen, in der es um so genanntes "directed forgetting" geht, was eine Art experimentalpsychologische Nachbildung des Freud’schen Verdrängungsmechanismus darstellt. Konkrete Ergebnisse liegen allerdings noch nicht vor.

schlafen-aktuell: Wie wirken sich vor diesem Hintergrund Schlafstörungen (Einschlaf- und Durchschlafprobleme, Schlafapnoe, restless legs etc.) auf das Gedächtnis aus?

Dr. Jan Born: Einfach gesagt: Schlechter Schlaf ist schlecht für jegliche Gedächtnisart; d.h. sowohl für das Immunsystem, den Metabolismus als auch für die Gedächtnisleistung im herkömmlichen Sinne. Je schlechter der Schlaf und je weniger eine Person schläft, desto geringer sind ihre Fähigkeiten, Inhalte abzuspeichern. Zum Beispiel ist erwiesen, dass Schlafentzug unmittelbar nach einer Impfung die Immunkompetenz und damit die Immunantwort negativ beeinflusst. Der Effekt dieses einmaligen Schlafentzugs ist sogar noch ein Jahr danach feststellbar.

Mittlerweile sieht man ebenfalls einen Zusammenhang zwischen Schlaf und Gewichtszunahme. Im vergangenen Jahr haben kanadische Forscher eine Studie veröffentlicht, nach der Menschen, die über Jahre hinweg zu viel oder zu wenig schlafen, ein erhöhtes Risiko haben zuzunehmen als „Normalschläfer“, wobei das Risiko bei Kurzschläfern höher lag als bei Langschläfern. Wir gehen davon aus, dass gestörter Schlaf den Glukose-Setpoint nach oben verschiebt; der Körper „vergisst“ also seinen natürlichen Setpoint, und verlangt nach mehr Nahrung. Der Glukose-Setpoint ist ein im metabolischen System gespeicherter Bezugspunkt, an dem die Glukose-Konzentration im Blut ihren idealen Wert erreicht und die Person satt ist. Allerdings führen diese Erkenntnisse nicht zu der einfachen Formel: Wer schlecht schläft, wird dick. Er gibt zum Beispiel keine Belege dafür, dass Menschen mit einer Insomnie (Ein- und / oder Durchschlafstörungen) oder Narkolepsie (im Volksmund „Schlafkrankheit“, Schlafstörung, die mit einem unkontrollierbaren Schlafdrang einher geht) aufgrund ihrer Schlafstörung an Gewicht zunehmen.

schlafen-aktuell: Glauben Sie, dass auch Unternehmen und Firmenchefs dem Schlaf (während der Arbeitszeit; Stichwort: Mittagsschlaf und Powernapping) mehr Bedeutung zumessen sollten?

Dr. Jan Born: Auch hier gebe ich als Forscher lieber keine allgemeingültigen Ratschläge. Es ist sicher sinnvoll, seinen Mitarbeitern die Möglichkeit zu Ruhe und Entspannung auch während der Arbeitszeit zu geben. Wer kann schon acht oder mehr Stunden konzentriert arbeiten? Allerdings muss Entspannung nicht immer Schlaf bedeuten. Für manchen ist ein Spaziergang zu bestimmten Zeiten viel erfrischender und fördert die Konzentration und Leistungsfähigkeit viel besser als eine Mütze Schlaf. Generell ist zu sagen, dass der nächtliche Schlaf wichtiger ist als jeder Mittagsschlaf oder Powernapping. Wer nachts gut und ausreichend schläft, braucht normalerweise keinen zusätzlichen Schlaf während der Arbeitszeit.

schlafen-aktuell: Sehr geehrter Herr Dr. Born, vielen Dank für das Gespräch!

Sabine Klüber