Aus der Gehirnforschung: Schlaf, die unterschätzte Kraft

Wer zu wenig Schlaf bekommt, lebt riskant.

Denn Schlafmangel macht unkonzentriert und anfällig für Krankheiten. 

Wer zu wenig schläft, lernt schlechter, ist gestresster und kann nicht so gut kreativ denken und Probleme lösen.

Hingegen wer ausreichend schläft, hat eine richtig gute Basis für seinen Alltag.

Denn ausgeschlafen sind wir ausgeglichener und leistungsfähiger. Wir können uns besser konzentrieren und sind kreativer. Menschen, die ausreichend schlafen, sind im Ganzen gesünder und besser in der Lage, gute Entscheidungen zu treffen.

Schlaf ist also eine echte Kraft, wenn es darum geht, sich wohler zu fühlen und mehr von dem zu erreichen, was man sich wünscht. Wer mehr davon möchte, sollte einen Blick auf sein Schlafverhalten werfen. Es kann sich lohnen. Denn vielleicht ist der Schlaf die Schraube, an der man am leichtesten drehen kann, um ein schöneres Leben zu führen.

Wieso ist Schlaf so wichtig?

Aber wieso ist Schlaf so wichtig für unseren Körper? Was passiert in unserem Gehirn, wenn wir schlafen? Und wie reagiert es, wenn wir zu wenig schlafen? 

Mittlerweile gibt es einige sehr spannende Forschungsergebnisse zu dieser Fragestellung. 

Einige, die mich wirklich begeistern, möchte ich hier vorstellen. Denn diese Forschungsergebnisse machen gut nachvollziehbar, wieso Schlaf so wichtig ist. Und das erleichtert es uns, das eigene Schlafverhalten wirklich ernst zu nehmen und den Schlaf nicht als Bagatelle abzutun. 

Die Synapse: ein gut funktionierendes Wunderwerk

Wenn du einen Vogel singen hörst, dir deine Lieblingsserie anschaust oder dich an der Nase kratzt, verarbeitet dein Gehirn Informationen. 

Wichtige Elemente in deinem Gehirn sind für die Informationsverarbeitung zuständig: die Synapsen. 

Falls du bereits weißt, was Synapsen sind und wie sie in deinem Gehirn arbeiten, prima. Falls nicht, schau dir einfach eines der folgenden Videos an. So bekommst du ganz schnell einen Überblick. Denn Bilder sagen mehr als Worte. 

Wer bin ich? Was kann ich? Was will ich?

Das herauszufinden ist schwer. Aber machbar. Und wenn du es herausgefunden hast, wirst du den Unterschied merken. Jeden Tag.

Finde Dinge über dich heraus, die du nicht geahnt hast: Mit dem Selbstlernprogramm: Finde deinen Kompass.

In „Die Synapse – kurz und bündig“ wird gut erklärt, wie eine Synapse aufgebaut ist und wie die Informationsverarbeitung grundsätzlich stattfindet. (Dauer: 1:15 Minuten)

In „Informationsübertragung an Synapsen“ wird anschaulich und kurz gezeigt, wie die Informationsverarbeitung ganz konkret aussieht. (Dauer: 1:04 Minuten)

Und wenn du noch etwas detaillierter wissen möchtest, was in deinen Synapsen passiert, schau dir „Synapse – Reizübertragung“ an. (Dauer: 5:50 Minuten)

Die Synapse im Wachzustand

Im Wachzustand führt so gut wie jede Aktion zu einem Signal zwischen den Synapsen. Die Synapsen arbeiten also sehr zuverlässig, quasi ständig. 

Neurowissenschaftler sprechen von einer starken Synapsenstärke. Bei einer starken Synapsenstärke entstehen neue und stärkere Verknüpfungen im Gehirn. Das führt z. B. dazu, dass du dich an Gelerntes besser erinnern kannst oder Fertigkeiten geübter anwenden kannst.  

Der Neurowissenschaftler Giulio Tononi hat aber auch herausgefunden, dass eine starke Synapsenstärke zu einer Überforderung des Gehirns führen kann. Denn wenn die Synapsen immer und immerzu zuverlässig arbeiten, neue und stärkere Verknüpfungen aufbauen und dieser Prozess ununterbrochen fortschreitet, so verbraucht das mehr Energie sowie Platz und sorgt im Endeffekt dafür, dass unser Gehirn sehr beansprucht wird. 

Das kann dazu führen, dass unser Gehirn ermüdet und es zu Fehlern kommt. Wir können uns dann schlechter konzentrieren, werden unaufmerksam und es fällt uns auch schwerer, Problemlösungen zu finden. 

Die Synapse im Schlaf

Dieser Überforderung entgeht das Gehirn, wenn es wieder zu einer niedrigeren Synapsenstärke wechselt. Das geschieht im Schlaf. Denn im Schlaf findet weniger Aktivität zwischen den Synapsen statt. Die Synapsenstärke sinkt. Dabei werden schwächere Synapsenverbindungen abgebaut. Wir entlasten damit also unser Gehirn. Und schaffen die Möglichkeit, im nächsten Wachzustand neue Synapsenverbindungen zu bilden, z. B., um Neues zu lernen. Wenn du dir Giulio Tononis Ausführungen selbst anhören möchtest, sieh dir an: Giulio Tononi: 2011 Allen Institute for Brain Science Symposium. (Ab Minute 6:30)

Folgendes klingt ein bisschen paradox, macht aber durchaus Sinn: Im Schlaf werden Synapsenverbindungen nicht nur abgebaut, sondern auch gestärkt. Immer dann, wenn wir neue Informationen während des Schlafes in unsere bestehenden Gehirnstrukturen integrieren, entstehen neue Synapsenverbindungen. 

Dazu hat der Neurowissenschaftler Jan Born interessante Experimente durchgeführt. Einen Eindruck davon bekommt man in Planet Wissen – Schlafen macht schlau. (Ausschnitt: Minute 25:45–27:13)

Fazit: Im Schlaf sorgt unser Gehirn also dafür, dass wir Unwichtiges vergessen, Wichtiges behalten und neue Eindrücke in Bestehendes integrieren. Wir werden im Schlaf schlauer. Zudem sorgt Schlaf dafür, dass unser Gehirn nicht überfordert wird, sodass wir in einem ausgeschlafenen Wachzustand weniger Fehler machen, als wenn wir zu wenig geschlafen haben. 

Wenig Schlaf ist riskant

Viele Menschen schlafen zu wenig. Sie wollen mehr Zeit gewinnen, die Kinder halten sie andauernd wach oder sie haben Schlafstörungen.

Welche Konsequenzen hat es aber, wenn wir zu wenig schlafen?

Der Neurowissenschaftler Giulio Tononi zeigt in diesem Vortrag (Minute 17:48–18:50) an einer Untersuchung von Vlad Vyazovskiy ein interessantes Phänomen. 

Ratten, die man unter Schlafentzug gesetzt hat, zeigen äußerlich zunächst das gleiche Verhalten wie ausgeschlafene Ratten. Zunächst lässt sich kein Unterschied erkennen. Selbst im EEG konnte man keine Unterschiede zwischen den ausgeschlafenen Ratten und denjenigen mit Schlafentzug erkennen. 

Untersucht man das Verhalten der Ratten jedoch genauer, zeigt sich, dass die unausgeschlafenen Ratten häufiger Fehler machen. Sie können sich z. B. weniger gut orientieren als ausgeschlafene Ratten.

Woran lag das? 

Die Antwort auf diese Frage fand man, als man die Aktivität in den einzelnen Hirnregionen genauer unter die Lupe nahm. So wurde festgestellt, dass es bei den unausgeschlafenen Ratten zu Unterbrechungen der Aktivität in einzelnen Hirnregionen kam. Diese Unterbrechungen macht man für die Fehler der Ratten verantwortlich.

Was ist mit dem Menschen?

Dass Menschen unter Schlafentzug Fehler machen, z. B. im Autoverkehr eher Unfälle verursachen, weiß man schon lange. 

Giulio Tononi fand Hinweise, dass bei uns Menschen Ähnliches geschieht wie bei den Ratten. 

Man fand bei Versuchspersonen, die man unter Schlafmangel setzte, Ermüdungserscheinungen. Das ist nicht weiter verwunderlich. 

Interessant ist, dass die Versuchspersonen je nach der Tätigkeit, die sie ausgeübt haben, Ermüdungen in unterschiedlichen Hirnregionen aufwiesen. So ermüdete das Gehirn eines Probanden, der sich Hörbücher anhörte, in einer anderen Hirnregion als das desjenigen Probanden, der mit einem Fahrsimulator arbeitete. 

Hier eine Abbildung, die die Ermüdung in den unterschiedlichen Regionen verdeutlicht. (Minute 18:50–19:35)

Fazit: Wir funktionieren also auch unter Schlafentzug weitestgehend normal. Aber wenn ein Verhalten von einer Hirnregion gesteuert werden soll, die stärker ermüdet ist, kann es zu Fehlern kommen. Gefährlich, z. B. beim Autofahren. Schade, wenn es darum geht, kreative Ideen zu entwickeln oder Lösungen für Probleme zu finden. Wir brauchen also ausreichend Schlaf, um möglichst verlässlich denken und handeln zu können. 

Lernen im Schlaf – was ist dran?

Wie kommt es eigentlich, dass wir Erlebnisse und Wissen, das uns tagsüber begegnet, am folgenden Tag noch abrufen können?

Die Informationen, die wir im Wachzustand aufnehmen, wandern zunächst in eine Hirnregion, die Hippocampus genannt wird. Dort verbleiben sie jedoch nur eine kurze Zeit. Damit wir längerfristig Erinnerungen aufbauen, müssen diese kurzzeitig gespeicherten Inhalte in eine andere Hirnregion übertragen werden. Diese heißt Neocortex.

Wenn diese Übertragung in den Neocortex stattfindet, dann verändern sich die Erinnerungen dergestalt, dass sie in unsere bestehenden Gedächtnisstrukturen integriert werden. Dies bedeutet, dass etwas, das uns vor dem Schlaf nicht bewusst war, nach dem Schlafen bewusst geworden ist.

An einem Experiment, das der Neurowissenschaftler Jan Born mit seinem Team durchgeführt hat, kann man dies am anschaulichsten begreifen.

Bei diesem Experiment mussten Probanden versteckte Zahlenfolgen erkennen. Es wurden zwei Gruppen miteinander verglichen. Die eine Gruppe durfte zwischendurch 8 Stunden schlafen. Die andere musste wach bleiben.

Und für alle, die es gerne etwas ausführlicher haben, erklärt Jan Born hier das Experiment in einem Vortrag. (Minute 15:50–21:46) 

Oder hast du es lieber schriftlich? Dann lies, wie der Journalist Norbert F. Pötzl auf Spiegel Online das Experiment erklärt.

Das Ergebnis: Deutlich mehr Versuchspersonen haben in diesem Experiment versteckte Regeln erkennen können, nachdem sie geschlafen hatten, nicht jedoch vor dem Schlaf. Im Schlaf hat das Gehirn die Eindrücke also weiter verarbeitet und so in sein Gedächtnis integriert, dass ein bewusstes Wissen entstehen konnte, das zuvor nicht da war. 

Unausgeschlafene Versuchsteilnehmer konnten dies nicht. Und ausgeschlafene Versuchsteilnehmer, die am Tag zuvor nicht an dem Zahlenexperiment teilgenommen hatten, sich aber nun mit den Zahlen befassten, konnten die versteckten Regeln ebenso wenig entdecken. 

Fazit: Der Schlaf ist also die entscheidende Bedingung, die dazu führt, dass aus unbewusstem Wissen bewusstes Wissen entstehen kann. 

Aber Schlaf ist ja auch nicht gleich Schlaf. Jeder von uns kennt Nächte, nach denen er wie gerädert aufwacht. Aber auch Nächte, in denen man wie der sprichwörtliche Stein geschlafen hat. 

Schlaf ist nicht gleich Schlaf

Schlafforscher unterscheiden REM-Schlaf-Phasen von Non-REM-Schlaf-Phasen. REM ist die Abkürzung für Rapid Eye Movement. Abgeleitet wird dieser Begriff von den während dieser Schlafphase hinter den geschlossenen Augenlidern zu verzeichnendenAugenbewegungen. Diese Augenbewegungen findet man während des Non-REM-Schlafs nicht. Der Non-REM-Schlaf wird auch Tiefschlaf oder Deltaschlaf genannt. Bei gesundem Schlaf wechseln sich diese beiden Schlaf-Phasen-Arten ab. 

Wieso ist der Wechsel von REM-Schlaf und Tiefschlaf so wichtig?

Für unsere Gedächtnisbildung brauchen wir beides: REM-Schlaf und Tiefschlaf. Denn in der jeweiligen Phase werden unterschiedliche Arten von Informationen verarbeitet. Im REM-Schlaf werden eher Informationen zu „prozeduralen“ Fertigkeiten verarbeitet, so Jan Born. Prozedurales Wissen ist z. B. Tanzen zu lernen, Fahrrad fahren oder ein Instrument zu spielen. „Und der Tiefschlaf fördert vor allem das „deklarative Gedächtnis“, wie z. B. das Vokabellernen oder ein aufwändiges Rezept nachkochen zu können. 

Dies erklärt z. B. auch, wieso Kinder schneller deklaratives Wissen, wie z. B. Vokabeln, lernen können als ältere Menschen. Denn Kinder erleben mehr Tiefschlaf als junge Erwachsene. 

Fazit: Wir konsolidieren im Schlaf unser Wissen. Das heißt das, was wir am Tag erlebt und gelernt haben, arbeitet in der Nacht weiter. Außerdem benötigen wir zum Lernen beide Arten von Schlaf-Phasen. Wer zu wenig schläft, bringt sich um die Schlafenszeit, in der sich Neues in bereits vorliegende Gedächtnisstrukturen integrieren kann. Er verschenkt die Chance, dass sich Wissen vom Unbewussten in das Bewusstsein hinübertransferieren kann.   

Nutze die Macht des Schlafes

Wie ist es bei dir mit dem Schlaf? Schläfst du ausreichend? Oder fehlt dir die Zeit oder auch die innere Ruhe für ausreichend Schlaf? 

Was würde sich in deinem Leben positiv verändern, wenn du ausreichend schlafen würdest? 

Wir können viel für einen guten Schlaf tun. Finde mit dieser Checkliste heraus, was du selbst dafür tun kannst, wenn du Schlafprobleme hast. 

Probier bewährte Tipps und Anregungen aus und finde heraus, was dir ganz persönlich am besten hilft, besser zu schlafen. Und vielleicht erlebst du ein paar Überraschungen, wenn du merkst, dass du im Ganzen gelassener, entspannter und leistungsfähiger werden kannst.

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