Es gibt unzählige negative gesundheitliche Auswirkungen, die mit zu wenig Schlaf verbunden sind. Aber eine neue Studie könnte den Weg für neue Schlaftherapien ebnen, da ein einziger Gehirnbereich gefunden wurde, der sowohl Schlaf als auch Wachsein kontrolliert.

Von der Erhöhung des Risikos für Bluthochdruck und Fettleibigkeit bis hin zur Erhöhung der Wahrscheinlichkeit von Depressionen und Krebs – Schlafmangel kann unserem Immunsystem ebenso schaden wie unserem geistigen Wohlbefinden.

Eine Umfrage der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ergab, dass 50 bis 70 Millionen Erwachsene in den Vereinigten Staaten unter chronischen Schlafstörungen leiden.

Sie fanden auch heraus, dass über 35 Prozent von ihnen nicht die minimalen 7 Stunden bekommen, die ein Erwachsener für eine optimale Gesundheit braucht.

Dies veranlasste die CDC, Schlafmangel als „öffentliche Gesundheitsepidemie“ zu bezeichnen und drängte die Forscher, neue Schlaftherapien zu entwickeln und das Geheimnis zu lüften, wie unser Gehirn den erholsamen Zustand herstellt.

Bisher glaubte man, dass unser Gehirn mehrere Regionen nutzt, um zwischen Schlaf und Wachsein abzuwechseln.

Eine populäre Hypothese besagt zum Beispiel, dass die Großhirnrinde – also der obere Teil des Gehirns, der sich direkt unter dem Schädel befindet – die schlafinduzierenden langsamen Gehirnwellen „aussendet“, während der Wachzustand vom unteren, säugerähnlichen Teil unseres Gehirns gesteuert wird.

Neue Forschungen haben diese Hypothese auf den Kopf gestellt. Wissenschaftler der Abteilung für BioMedizinische Forschung der Universität Bern und der Abteilung für Neurologie am Inselspital, Universitätsspital Bern – beide in der Schweiz – haben Neuronen gefunden, die sowohl den Schlaf als auch das Wachsein kontrollieren.

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Das Team wurde von Seniorautor Prof. Antoine Adamantidis, von der Abteilung für Neurologie am Inselspital, geleitet. Thomas Gent, ein Forscher in derselben Abteilung, ist der Erstautor der Arbeit.

Die Ergebnisse, die den Weg für neue Schlaftherapien ebnen könnten, wurden in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht .

Thalamische Neuronen steuern Schlaf-Wach-Zyklus

Prof. Adamantidis und sein Team verwendeten Optogenetik, um Neuronen im Gehirn von Mäusen selektiv ein- und auszuschalten.

Optogenetik ist eine Technik, bei der Neuronen genetisch verändert werden, um auf Licht zu reagieren. In diesem Fall veränderten die Wissenschaftler Neuronen im Thalamus der Nager, dem Hirnbereich, der für die Weiterleitung sensorischer Informationen an den Kortex verantwortlich ist.

Der Thalamus ist auch an der Stimmungsregulierung und an Erregungszuständen bzw. dem Bewusstsein beteiligt.

In dieser Studie verwendeten die Forscher verlängerte Reize, um diese Neuronen zu aktivieren, was die Nagetiere aufweckte. Die Verwendung langsamer Stimuli in rhythmischer Form löste bei den Mäusen jedoch einen tiefen, nicht-schnellen Augenbewegungsschlaf (REM) aus, der durch ein Elektroenzephalogramm gemessen wurde.

REM- und Non-REM-Schlaf sind die beiden Hauptschlafphasen; ersterer ist das Stadium, in dem wir träumen, während letzterer der tiefe, erholsame Schlaf ist.

Nach Wissen der Autoren war dies das erste Mal, dass eine Studie zeigte, dass ein einziges Hirnareal sowohl Schlaf als auch Wachsein fördert.

„Interessanterweise“, erklärt Gent, „konnten wir auch zeigen, dass die Unterdrückung der neuronalen Aktivität im Thalamus die Erholung vom Schlaf beeinträchtigt, was darauf hindeutet, dass diese Neuronen für einen erholsamen Schlaf nach [einer] längeren Zeit des Wachseins unerlässlich sind.“

Der Seniorautor der Studie äußert sich auch zur klinischen Bedeutung der Ergebnisse.

„Wir glauben, dass die Aufdeckung der Kontrollmechanismen der thalamischen Neuronen während des Schlafs und des Wachseins der Schlüssel für die Suche nach neuen Schlaftherapien in einer Gesellschaft mit zunehmendem Schlafmangel sein wird.“

Prof. Antoine Adamantidis