Geschrieben von Ana Sandoiu am 23. September 2019 – Faktencheck von Gianna D’EmilioNeue Forschung an Mäusen identifiziert eine Gruppe von Neuronen, die hilft zu enthüllen, warum und wie das Gehirn Träume vergisst.
Wenn wir schlafen, durchlaufen unsere Gehirne vier Phasen. Die ersten drei sind Non-REM-Phasen (non-rapid eye movement).
Das erste Stadium umfasst den Übergang vom Wachzustand in den Schlaf, wenn der Körper aus seinem Tagesrhythmus herausfällt und sich in den Schlaf „zuckt“.
Das zweite Stadium, ebenfalls der Non-REM-Schlaf, beinhaltet einen leichten Schlaf. Das dritte Schlafstadium ist tiefer und bietet die tiefe Erholung, die man braucht, um sich am Morgen erfrischt zu fühlen.
Die Zeit, in der unser Gehirn am meisten träumt, wird schließlich als REM-Schlafphase bezeichnet. Aber warum vergessen wir unsere Träume meistens? Und wann wird die Erinnerung an unsere Träume ausgelöscht?
Neue Forschungen an Mäusen legen nahe, dass die REM-Schlafphase auch eine Periode des „aktiven Vergessens“ beinhaltet. Dies geschieht höchstwahrscheinlich, um eine Informationsüberlastung zu vermeiden, so die neue Studie, und die Neuronen, die für dieses Vergessen verantwortlich sind, sind auch die Neuronen, die helfen, den Appetit zu kontrollieren.
Die neuen Erkenntnisse erscheinen in der Zeitschrift Wissenschaft. Thomas Kilduff, Ph.D., Direktor des Center for Neuroscience am Forschungsinstitut SRI International in Menlo Park, CA, leitete die Forschung in Zusammenarbeit mit Akihiro Yamanaka, Ph.D., von der Nagoya University in Japan.
Neuronen, die für Schlaf und Appetit entscheidend sind
Frühere Studien, die Kilduff und Yamanaka zusammen mit ihren Teams durchgeführt hatten, konzentrierten sich auf ein Hormon, das an der Regulierung des Schlafs bei Narkolepsie beteiligt ist – ein Zustand, der dazu führen kann, dass eine Person unwillkürlich zu unpassenden Zeiten während des Tages einschläft.
Das Hormon trägt den Namen Orexin/Hypocretin, und ein Verlust von Neuronen, die es im Hippocampus produzieren, könnte der Auslöser für Narkolepsie sein, wie Kilduff und Yamanaka gezeigt haben.
Für ihre neue Studie untersuchten die Forscher eine Gruppe von benachbarten Neuronen im Hippocampus. Diese produzieren das Melanin-konzentrierende Hormon (MCH), ein Molekül, das sowohl den Schlaf als auch den Appetit zu regulieren hilft.
Die Wissenschaftler wussten bereits aus früheren Untersuchungen, dass diese MCH-produzierenden Neuronen während des REM-Schlafs aktiv sind. Aber elektrische Aufzeichnungen der Schlafaktivität bei Mäusen und Experimente mit neuronaler Verfolgung haben gezeigt, dass diese Neuronen auch hemmende Nachrichten an den Hippocampus senden.
In Anbetracht der Tatsache, dass der Hippocampus eine Schlüsselrolle für Lernen und Gedächtnis spielt, fragten sich die Wissenschaftler, ob diese Neuronen bei der Bewahrung von Erinnerungen „ein Wörtchen mitzureden“ haben.
„Aus früheren Studien, die in anderen Labors durchgeführt wurden, wussten wir bereits, dass MCH-Zellen während des REM-Schlafs aktiv sind“, erklärt Kilduff. „Nachdem wir diesen neuen Schaltkreis entdeckt hatten, dachten wir, dass diese Zellen dem Gehirn helfen könnten, Erinnerungen zu speichern.“
Neuronen, die dem Gehirn beim ‚aktiven Vergessen‘ helfen
Um das herauszufinden, verwendeten die Wissenschaftler eine genetische Ablation bei Mäusen und fanden heraus, dass das „Ausschalten“ dieser Neuronen das Gedächtnis der Nager verbesserte.
Konkret nutzten die Forscher Standard-Gedächtnistests, die die Fähigkeit der Nager untersuchten, neue Informationen zu behalten. Das heißt, sie testeten die Phase der Gedächtniserhaltung, die direkt nach dem Lernen neuer Informationen auftritt, aber bevor die Informationen im Langzeitgedächtnis gespeichert werden.
Während der Phase der Gedächtniserhaltung zeigten die Mäuse, bei denen die MCH-produzierenden Neuronen ausgeschaltet waren, bessere Leistungen in Schnüffeltests.
Weitere Gedächtnistests zeigten, dass die MCH-produzierenden Neuronen das Gedächtnis nur dann in dieser Weise beeinflussten, wenn sie während des REM-Schlafs verändert worden waren. Das heißt, dass die Mäuse bei Gedächtnistests besser abschnitten, wenn die Forscher die MCH-produzierenden Neuronen während des REM-Schlafs ausgeschaltet hatten. Das Ausschalten dieser Neuronen in jeder anderen Phase des Schlafes oder während des Wachzustandes schien das Gedächtnis der Nager nicht zu beeinflussen.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Feuern einer bestimmten Gruppe von Neuronen während des REM-Schlafs kontrolliert, ob sich das Gehirn nach einem guten Schlaf an neue Informationen erinnert“, sagt Kilduff.
„Diese Ergebnisse legen nahe, dass MCH-Neuronen dem Gehirn helfen, neue, möglicherweise unwichtige Informationen aktiv zu vergessen“, erklärt Kilduff.
„Da man annimmt, dass Träume hauptsächlich während des REM-Schlafs auftreten, der Schlafphase, in der sich die MCH-Zellen einschalten, könnte die Aktivierung dieser Zellen verhindern, dass der Inhalt eines Traums im Hippocampus gespeichert wird – folglich wird der Traum schnell vergessen.“
Thomas Kilduff, Ph.D.