Schlaf

Der Schlaf ist für den Menschen wie das Aufziehen für die Uhr.

Schlaf ist ein lebensnotwendiger Prozess - neben der Gedächtnisbildung und Emotionsverarbeitung scheinen auch auf molekularer Ebene reinigende Prozesse abzulaufen. Eben alles Prozesse, die notwendig sind für das Funktionieren des Organismus.

Gestörter Schlaf kann Folge von einem gestressten Organismus sein (Ein- und Durchschlafprobleme, Gedankenkreisen), kann aber auch ursächlich für aufkommende Probleme sein (z.B.: Konzentrationsschwierigkeiten).

Der Vergleich zwischen Uhrwerk und Schlaf ist nicht schlecht, denn wir verfügen tatsächlich über eine Innere Uhr , welche den Tag-Nacht-Rhythmus regelt. Licht und Dunkelheit führen zu einer Einstellung dieser inneren Uhr.Wenn wir Schlafen und unser Uhrwerk wieder aufgezogen wird, so funktioniert dies in Form von verschiedenen Schlafstadien , in welchen unser Gehirn verschiedene Erregungsmuster durchläuft. Besonders in der Rapid-Eye-Movement (REM) Schlafphase träumen wir skurrile Dinge.

Eine spezielle Form des Träumens stellen Klarträume dar. Diese kennzeichnen sich dadurch, dass der Träumende die Kontrolle über die Inhalte übernehmen kann und sich dessen bewusst ist, dass er momentan träumt.

Schlaf ist relevant

Schlaf wird als erholsam erlebt, dennoch laufen einige wichtige regulatorische Prozesse währenddessen ab.

Das Durchlaufen der Schlafphasen ist notwendig für die Emotionsverarbeitung. Was während des Tages erlebt wird, ordnet das Gedächtnis in bisherigen Erfahrungen ein. Wiesner et al. (2015) belegt die Wichtigkeit des REM-Schlafes (Rapid Eye Movement; eine spezifische Schlafphase in die wir im Laufe der Nacht regelmäßig verfallen) für die Konsolidierung emotionaler Inhalte. Allerdings kann nicht von der besseren Speicherung und Abrufung auf eine höhere emotionale Relevanz der Inhalte geschlossen werden. Das bedeutet, dass nur weil einzelne Situationen besonders gut in Erinnerung sind, diese nicht die prägensten Erfahrungen sein müssen.

Das Gedächtnis ist in verschiedene Bereiche untergliedert. Manche betreffen Faktenwissen, andere eher Fertigkeiten. Alle Gedächtnissysteme haben gemein, dass in sie neue Informationen aufgenommen werden können, aber auch Inhalte abgebaut oder revidiert werden. Damit das möglich ist müssen sich 'Gehirnnetzwerke', welche aus Zellen und Verbindungen bestehen, abwandeln. Das nennt sich Plastizität. Für diese molekularen und elektrophysiologischen Mechanismen, welche mit dem Gehirn geschehen ist ein spezielles Umgebungsmilieu (Arbeitsklima) notwendig. Dieses wird mit Hilfe des Schlafes eingestellt. Einen Überblicksartikel über Lernen, synaptische Homöostase, Plastizität des Gedächtnisses und die Bedeutsamkeit des Schlafes hierbei liefern Tononi und Cirelli (2014).

 Einige Hormone werden abhängig von Tag-Nacht-Rhytmik ausgeschüttet. Viele affektive Störungen wie Depressionen gehen sowohl mit verändertem Schlaf als auch verändertem Hormonhaushalt einher. Gestörter Schlaf und fehlerhafte Hormonregulation hängen also zusammen.

Ein 2015 erschienener Überblicksartikel von Chittora, Jain, Suhalka, Sharma, Jaiswal & Bhatnagar (2015) zeigt, wie sich Neurotransmitter wie Histamin, Serotonin und Stresshormone (z.B. Kortisol als Glukokortikoid) im Schlaf verhalten und zeigen, warum Schlaf für eine physiologische (Erregungszustand, Erholsamkeit, reaktive schädigende Sauerstoffmetabolite und Atrophie sowie Plastizität von Hirnsubstanz) und psychologische (Psychose, Depression, Stimmungslage) Balance von so großer Bedeutung ist.

Schlaf hat vielfältige Funktionen und implementiert somit auch ernsthafte Beeinträchtigungen bei Schlafmangel oder -irregularität. Hinweise auf den moderierenden Einfluss der Schlafqualität und erlebter Stressintensität von Kindern liefert die Untersuchung von Ly, McGrath, und Gouin (2015).

Das Abwehrsystem ist weniger leistungsfähig wenn man unter Schlafirregularität leidet. Im Tiermodell zeigten De Lorenzo, Oliveira Marchioro, Greco, und Suchecki (2015), dass Schlafentzug und damit verbundener Anstieg von Stresshormon das Immunsystem durch eine Verminderung der Anzahl an Neutralen Killerzellen (Abwehrzellen) schwächen kann.

Anmerkung: die Plastizität des Gedächtnises scheint bei Demenz eine Rolle zu spielen. Nicht nur der Wissensaufbau, sondern auch der Abbau von nicht benötigten Verbindungen scheinen hierbei gestört zu sein.

Plastizität (LTP, LTD)

Was tun bei gestörtem Schlaf? 

Einer von zehn Deutschen erlebt seinen Schlaf dauerhaft als nicht erholsam, sogar jeder vierte Erwachsene gibt Schlafstörungen an. Der Gesundheitsbericht erklärt wie gesunder Schlaf aussieht, was im Schlaflabor untersucht wird und zwischen welchen Beeinträchtigungen des Schlafes unterschieden werden kann. Er geht darüber hinaus auf Folgen für Betroffene wie Leistungsfähigkeit ein. Heft: Schlafstörung des Robert-Koch-Institutes

bed-1013957_1280Um die eigene Schlafqualität zu verbessern können Regeln dienen, die jeder selbst umsetzen kann. Zu diesen Strategien zählt es zum Beispiel das Bett nur als Schlafort (nicht zum Fernsehen) zu verwenden, feste Zeiten einzuhalten und eventuell kleine Rituale zu nutzen.

Methoden zur Schlafhygiene und Schlaferweiterung auf dem Prüfstand. Bei Personen mit chronischem Schlafentzug kann durch Schlafhygiene in kürzester Zeit eine Verbesserung der Schlaflosigkeitsssymptomatik nachgewiesen werden (Dewald‐Kaufmann et al. 2014). Auch geht die depressive Symptomatik im Vergleich zur Kontrollgruppe, die keine Methoden zur Schlafhygiene beigebracht bekamen, signifikant zurück.

Eine andere Methode kann eine selbst angeleitete kognitiv-behaviorale Therapie zur Bewältigung von Schlafproblemen sein, denn diese ist noch wirksamer als Anleitung zur Schlafhygiene und führt zudem zu einem Rückgang von Schlafmedikation (Bjorvatn, Fiske & Pallesen, 2011).

Schlafhygiene

Progressive Muskelentspannung (nach Jacobson) eine Entspannungsübung, die sich jeder selbst beibringen kann Gesellschaft für Schlafmedizin und Schlafforschung liefert genauere Angaben und formuliert ebenfalls Regeln der Schlafhygiene (Ratgeber)

 

Schlaf und Licht - Der zirkardiane Rhythmus

Das Gehirn verfügt über eine innere Uhr, welche vereinfacht gesagt über den Lichteinfall geregelt wird. Ein natürlicher Tag-Nacht-Rhythmus kann die Einstellung der Uhr und somit die Balance unterstützen.

Lichteinfall ⇒ Signalweiterleitung ⇒ Hormonausschüttung ⇒ Einstellung der Uhr ⇒ Regelung physiologischer Prozesse

Aktuelle Befunde im Tiermodell belegen: Licht hat Einfluss auf Stimmung und Lernen (Heller, Ruby, Rolls, Makam, & Colas, 2014). Durch arrhythmischen Lichteinfluss kann ein negativer Effekt auf Lernverhalten und Stimmung ausgeübt werden, indem der zirkardiane Rhythmus verschoben wird (LeGates, Fernandez & Hattar, 2014). Das hormonelle System, welches an Stimmungsstabilisierung und Gedächtniskonsuldierung beteiligt ist, kommt durcheinander. Deshalb werden zur Depressionsbehandlung auch Maßnahmen wie Schlafentzug und Lichttherapie angewandt. Und jeder, der schon einmal zu wenig Schlaf abbekommen hat kennt vermutlich das Gefühl der Überdrehtheit oder auch Gereiztheit, welches keinen anderen Auslöser außer Schlafmangel benötigt.

Neurowissenschaftliche Erklärung

 

Schlafstadien

Jede Nacht verbringt man in charakteristischen Schlafzyklen verschiedener Schlafphasen. Diese ändern sich über das Alter (Kleinkinder haben noch einen sehr viel höheren Anteil an Rapid Eye Movement-Schlaf).

Die Schlafstadien zeichnen sich durch unterschiedliche Amplituden und Frequenzen von Hirnerregung aus, welche mittels Elektroenzephalogramm (EEG) messbar werden. Dieses leitet die elektrischen Signale des Gehirns an der Oberfläche ab. Je tiefer (Schlafphase 1-4) der Schlaf, desto synchroner ist die Aktivität der Nervenzellen, was sich in höherer Amplitude und niedrigerer Frequenz zeigt. Tiefschlafphasen (3 und 4) sind physiologisch gekennzeichnet durch geringere Körpertemperatur und Herzfrequenz. Die Rapid-Eye-Movement-Schlafphase (REM) hingegen ähnelt im EEG eher dem Wachzustand, und ist gekennzeichnet durch schnelle horizontale Augenbewegungen unter den Lidern, sowie einem fehlenden Muskeltonus (außer der Atem- und Augenmuskulatur sind alle Muskeln wie gelähmt). In die REM-Schlafphase gelangt man nach Schlafphase 2, der Anteil an REM-Schlaf nimmt zum Morgen hin zu.

Auch bei neurodegenerativen Erkrankungen und affektiven Störungen zeigen sich veränderte Schlafprofile. So kann die Auswertung mittels EEG möglicherweise Hinweise liefern auf Frühstadien dieser Erkrankungen.

Shepovalnikov et al. (2012) versuchten einen Hinweis dafür zu bekommen, wie die Integration und Reorganisation von Gedächtnisinhalten ablaufen könnte. Während im Tiefschlaf eher Kommunikation zwischen den Hemisphären (Hirnhälften) stattzufinden scheint, zeigt sich im REM Schlaf eine vergleichsweise erhöhte Aktivität innerhalb einer Hemisphäre. Rauchs, Desgranges, Foret und Eustache (2005) kommen in ihrem Artikel überein, dass verschiedene Schlafstadien (Stadium 2, Stadium 4 = Tiefschlaf und REM-Schlaf) eine Bedeutung bei der Konsolidierung des Gedächtnisses zukommt. Sie versuchen hierbei, verschiedene Schlafstadien unterschiedlichen Konstrukten des Gedächtnisses zuzuordnen.(Eine Übersicht über verschiedene Gedächtnisformen findet sich http://flexikon.doccheck.com/de/Ged%C3%A4chtnis.) Der REM-Schlaf spielt den Autoren nach bei allen Gedächtniskonsolidierungen des Langzeitgedächtnisses eine Rolle, alle genannten Stadien auch beim episodischen Gedächtnis. Diese Zusammenhänge können zeigen, warum es wichtig ist, einen ausgeglichenen Schlaf mit den natürlichen Schlafstadien zu haben.

 

Träume

Träume sind oft verrückt (vor allem in der Rapid-Eye Movement Schlafphase) und die Erinnerung daran fällt meistens schwer. Was während des Träumens genau geschieht und ob Träume eine Bedeutung haben, kann nicht pauschal gesagt werden.

Eine besondere Art des Träumens stellen hingegen luzide Träume, sogenannte Klarträume, dar. Bei dieser Art von Traum kann der Träumende den Traum steuern.
Sogar die Herzfrequenz kann durch im Klartraum ausgeführte physische Aktivität ansteigen (Erlacher & Schredl, 2008). Klarträumer erhielten im folgenden Anweisungen für den Traum. Sie sollten zunächst träumend zählen, dann körperliche Aktivität ausführen und danach wieder zählen. Während der träumerischen Ausführung der Aktivität stieg die Herzfrequenz im Vergleich zum einfachen Zählen überzufällig stark an.

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Personen, welche Träume häufiger erinnern, nachts öfter erwachen und morgens vermehrt den Snoozebutton nutzen haben häufiger auch luzide Träume (Smith & Blagrove, 2015).

Viele Internetseiten versuchen luzides Träumen zu ermöglichen und die Wissenschaft herauszufinden, was genau es bewirkt und warum es bei manchen Personen öfter auftritt wohingegen andere luzide Träume nicht zu kennen scheinen. Blagrove und Hartnell (2000) untersuchten, wie sich Personen mit und ohne Klarträume im Wachzustand voneinander unterscheiden. Ein höheres Kognitionsbedürfnis und höhere selbstberichtete Kreativität zeigte sich bei den Klarträumern.

Luzide Träume unterscheiden sich damit nicht nur in ihrer Klarheit, sondern zeigen auch auf körperlicher Ebene eine andere Charakteristik. Im Klartraum ist das Gehirn in spezifischer Weise erregt und ein Außenstehender kann durch Bildgebung beobachten, in welcher Traumphase sich der Schlafende befindet. Neuste Untersuchungen können mittels Sauerstoffverbrauch einzelner Hirnregionen vermehrte Aktivität dieser nachweisen. So zeigten Filevich, Dresler, Brick und Kühn (2015), dass bei Klarträumern Regionen, die mit Metakognition in Zusammenhang stehen stärker durchblutet sind bei luziden Träumern. Man weiß, dass diese Regionen an Gedankenverarbeitung beteiligt sind, da sie bei allen Personen unter dieser Bedingung erhöhte Durchblutung aufweisen. Darüber hinaus zeigt sich eine spezifische Aktivierungsfrequenz (beta-Frequenz häufiger in frontalen/parietalen Regionen) bei luziden Träumen (Holzinger, LaBerge & Levitan, 2009). 

Bisher gibt es keine Möglichkeit luzides Träumen zu erlernen (Stumbrys, Erlacher, Schädlich & Schredl, 2012). Die Autoren präsentieren Artikel, in denen auf verschiedene Weise versucht wurde, luzide Träume zu induzieren. Weder kognitives Training, noch externe Reize noch Medikamente erzielten den erwünschten Effekt. Anwendung könnte solch eine Induktion zum Beispiel bei Posttraumatischer Belastungsstörung finden, da diese Personen oft an wiederkehrenden Alpträumen leiden. Bisher kann jedoch durch Klarträumtraining keine Besserung erzielt werden (von Spoormaker & van den Bout, 2006). Klarträume bleiben dennoch ein faszinierendes Gebiet.

 

Bjorvatn, Bjørn; Fiske, Eldbjørg; Pallesen, Ståle (2011): A self‐help book is better than sleep hygiene advice for insomnia: A randomized controlled comparative study. In: Scandinavian Journal of Psychology 52 (6), S. 580–585. DOI: 10.1111/j.1467-9450.2011.00902.x.
Blagrove, M.; Hartnell, S. J. (2000): Lucid dreaming: Associations with internal locus of control, need for cognition and creativity. In: Personality and Individual Differences 28 (1), S. 41–47. DOI: 10.1016/S0191-8869(99)00078-1.
Chittora, Reena; Jain, Ayushi; Suhalka, Pooja; Sharma, Chhavi; Jaiswal, Neha; Bhatnagar, Maheep (2015): Sleep deprivation: Neural regulation and consequences. In: Sleep and Biological Rhythms 13 (3), S. 210–218. DOI: 10.1111/sbr.12110.
De Lorenzo, Beatriz H. P.; Oliveira Marchioro, Laís de; Greco, Carollina Ribeiro; Suchecki, Deborah (2015): Sleep-deprivation reduces NK cell number and function mediated by β-adrenergic signalling. In: Psychoneuroendocrinology 57, S. 134–143. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2015.04.006.
Dewald‐Kaufmann, J. F.; Oort, F. J.; Meijer, A. M. (2014): The effects of sleep extension and sleep hygiene advice on sleep and depressive symptoms in adolescents: A randomized controlled trial. In: Journal of Child Psychology and Psychiatry 55 (3), S. 273–283. DOI: 10.1111/jcpp.12157.
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Filevich, Elisa; Dresler, Martin; Brick, Timothy R.; Kühn, Simone (2015): Metacognitive mechanisms underlying lucid dreaming. In: The Journal of Neuroscience 35 (3), S. 1082–1088. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3342-14.2015.
Heller, H. Craig; Ruby, Norman F.; Rolls, Asya; Makam, Megha; Colas, Damien (2014): Adaptive and pathological inhibition of neuroplasticity associated with circadian rhythms and sleep. In: Behavioral Neuroscience 128 (3), S. 273–282. DOI: 10.1037/a0036689.
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Tononi, Giulio; Cirelli, Chiara (2014): Sleep and the Price of Plasticity: From Synaptic and Cellular Homeostasis to Memory Consolidation and Integration. In: Neuron 81 (1), S. 12–34. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.025.
Wiesner, Christian D.; Pulst, Julika; Krause, Fanny; Elsner, Marike; Baving, Lioba; Pedersen, Anya et al. (2015): The effect of selective REM-sleep deprivation on the consolidation and affective evaluation of emotional memories. In: Neurobiology of Learning and Memory 122, S. 131–141. DOI: 10.1016/j.nlm.2015.02.008.