Freiburg 12.08.2017

Wenn wir schlafen, arbeitet das Hirn

Damit die Hirnströmungen der Testschläferin gemessen werden können, legt Doktorandin Selina Combertaldi deren Kopfhaut frei.
Schlaf dient nicht nur der Erholung des Körpers, sondern ist auch wichtig für unser Gedächtnis. Im Schlaflabor der Universität Freiburg untersucht ein Forschungsteam, wie Schlaf und Erinnerung zusammenhängen.

Ein Bett mit blauer Decke und Kissen, ein kleiner Tisch mit Stuhl und Bildschirm, eine Kommode umgeben von weissen Wänden: Die Schlafkabinen der Universität Freiburg sehen fast wie herkömmliche Schlafzimmer aus. Doch wer genauer hinschaut, entdeckt Kabel und Drähte, spezielle Schlafkappen mit Elektroden bestückt und in der Wand ein kleines Fenster, durch das man vom Nebenzimmer hereingucken kann. Vier solche Räume stehen im Schlaflabor der Universität zur Verfügung. «Während des Semesters werden hier fast rund um die Uhr Tests durchgeführt», sagt Selina Combertaldi, Doktorandin der Abteilung für kognitive Biopsychologie und Methoden.

Das Hirn schläft nie

Combertaldi ist Mitglied des achtköpfigen Forschungsteams, das an der Universität Freiburg Studien im Bereich Schlaf und Gedächtnis durchführt. «Der Schlaf hat eine sehr wichtige Funktion für unsere Erinnerung», weiss Combertaldi. «Während des Tiefschlafs beispielsweise finden im Gehirn Prozesse statt, die entscheiden, welches Wissen wichtig ist und behalten werden soll, und welche Informationen wieder vergessen werden können.» Die wichtigen Informationen werden im Schlaf also quasi nochmals wiederholt und abgespeichert, damit sie am nächsten Tag fest im Gedächtnis sitzen. So ist das Hirn auch während der Nacht aktiv und arbeitet auf verschiedenen Ebenen. «Ein Student, der vor der Prüfung nicht oder zu wenig schläft, geht komplett falsch vor», so Combertaldi, «für ein gutes Gedächtnis ist ein langer und tiefer Schlaf wichtig».

Holländisch im Schlaf?

Ein Projekt der Schlafforscher der Universität Freiburg untersucht genau diesen Lernvorgang während des Schlafes. Für die Studie lernen die Probanden vor dem Schlafengehen holländische Wörter auswendig. Während ausgewählten Tiefschlafmomenten werden ihnen diese Wörter noch einmal vorgespielt. «Wir konnten feststellen, dass dies einen positiven Einfluss auf die Erinnerung hat», so Combertaldi. Nach einer Nacht, in der Testpersonen die Vokabeln vorgespielt bekommen hatten, konnten sie sich besser an die Wörter erinnern, anstatt nach einer Nacht ohne Vokabeln. «Wenn die Wörter aber im falschen Moment präsentiert werden, kann sich die Erinnerung auch verschlechtern.»

Guter und schlechter Schlaf

Auch Combertaldi selbst hat bereits Studien durchgeführt. In ihrem letzten Projekt widmete sich die 29-Jährige der Frage, ob man seinen Schlaf durch den eigenen Willen beeinflussen kann. So haben ihre Testschläfer den Auftrag bekommen, so gut respektive so schlecht als möglich zu schlafen. «Sie schafften es leider nicht, absichtlich besser zu schlafen», so Combertaldi. Die Probanden hätten aber ihre Einschlafzeit verlängern, während der Nacht häufiger aufwachen und sich im Schlaf mehr bewegen können.

Junge, gesunde Schläfer

Rund zehn Studien sind im Freiburger Schlaflabor derzeit am Laufen; alle davon brauchen Testpersonen. «Wir schauen, dass wir mindestens 20 Testschläferinnen und -schläfer pro Studie haben, normalerweise noch mehr», so Combertaldi. Es sei meist relativ leicht, Probanden zu finden. «Psychologiestudierende können sich die Versuchsteilnahme für ihr Studium anrechnen lassen. Daher sind diese oft interessiert», sagt Combertaldi. Das Angebot sei auch bei Studierenden anderer Studienrichtungen beliebt, da sie sich damit ihren Geldbeutel auffüllen könnten. 50 bis 80 Franken verdient eine Testperson während einer Nacht im Schlaflabor, falls es spezielle Aufgaben zu erledigen gibt, sogar noch mehr. «Einer meiner Arbeitskollegen versucht herauszufinden, wie der Schlaf das Lernen von Regeln beeinflusst», so Combertaldi. «Um einen Anreiz für den Lernerfolg zu haben, erhält die Testperson bei erfolgreichem Regellernen einen finanziellen Zustupf.»

Für die meisten Studien suchen die Schlafforscher junge Versuchsteilnehmer, da sich ab 30 die Schlafaufteilung verändert, und die Tests dann aufwendiger werden. Zudem müssen die Testpersonen gesunde Schläferinnen und Schläfer sein und dürfen beispielsweise nicht schlafwandeln. Auch Leute mit psychischen Erkrankungen wie Angststörungen oder Depressionen werden von den Studien ausgeschlossen.

Eine Kappe mit 32 Elektroden

Wie läuft so eine Nacht im Schlaflabor nun aber konkret ab? Combertaldi erklärt, dass die Versuchspersonen gegen neun Uhr abends eintrudeln. Als Erstes wird ihnen eine spezielle Schlafkappe angezogen. Dies ist ein aufwendiges Prozedere. Zuerst muss der Kopf ausgemessen werden. Dann wird die mit 32 Elektroden bestückte Kappe aufgesetzt. Für die Messungen müssen die Elektroden direkten Kontakt mit der Kopfhaut haben. Daher muss Combertaldi den Testpersonen mit einem Wattestäbchen die Haare wegstreichen und dann ein Spezial-Gel auf die freien Stellen packen. «Wer geübt ist, braucht für das Anziehen der Kappe knapp eine halbe Stunde», so Combertaldi, «für Anfänger kann es über eine Stunde dauern».

Wenn die Kappe einmal aufgesetzt ist, geht es auch schon los mit den Tests. Die Versuchsperson begibt sich in die Schlafkabine und wird nun je nach Studie aufgefordert, bestimmte Aufgaben zu erledigen. Dann legt sie sich schlafen und wird während des Schlafs zum Beispiel mit holländischen Wörtern stimuliert. Am Morgen wird die Testperson geweckt, und muss abhängig von der Studie wieder gewisse Aufgaben lösen. Gegen acht Uhr morgens kann sie sich dann auf den Heimweg machen.

Lange Nächte

Für die Schlafforscher sind solche Studien alles andere als erholend. Mithilfe von drei Bildschirmen überwacht die Versuchsleitung während der Nacht den Schlaf der Probanden – oft sind dies lange Nächte. «Damit wir während der Tests nicht selber einnicken, sind wir meistens zu zweit anwesend», sagt Combertaldi. Auch der Schlafrhythmus der Schlafforscher leide während solchen Phasen. «Wir kommen erst um neun Uhr morgens ins Bett und haben vielleicht vier Stunden später schon wieder ein Meeting», so Combertaldi. «Der gute und tiefe Schlaf, der für das Gedächtnis wichtig wäre, kommt bei uns also manchmal auch zu kurz.»

Wissenschaft

Zehn Projekte zum Thema Schlaf und Gedächtnis

Die Studien des Schlaflabors der Universität Freiburg werden unter der Leitung von Professor Doktor Björn Rasch durchgeführt. Der Deutsche hat 2016 für sein Projekt «Memosleep» vom Europäischen Forschungsrat 1.5 Millionen Euro für die Dauer von fünf Jahren zugesprochen bekommen. Mittlerweile arbeiten fünf Doktoranden und zwei Post-Doc-Wissenschaftler unter seiner Leitung. Rund zehn Projekte sind derzeit am Laufen, die Ansätze sind verschieden. Eine der Studien befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen Hypnose und Schlaf, eine mit den verschiedenen Vorstellungen, die Leute vom Schlaf haben. Mehrere Projekte erforschen den Einfluss vom Schlaf auf das Lernen, und eine neue Studie, die im September startet, wird den Einfluss der abendlichen Social-Media-Nutzung auf den Schlaf untersuchen.

sl

 

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fca