Matthew Walker: Das große Buch vom Schlaf

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Über den Autor (Matthew Walker)

Matthew Walker ist Professor für Neurowissenschaften und Psychologie an der University of California, Berkeley und Direktor des dortigen Schlaflabors.

Zusammenfassung

Teil 1: Das, was man Schlaf nennt

Das Buch beginnt mit einer alarmierenden Erkenntnis: In den Industriestaaten schlafen zwei von drei Erwachsenen deutlich weniger als die empfohlenen acht Stunden pro Nacht. Sie profitieren nicht von den zahlreichen Wundern, die eine ausreichende Menge Schlaf vollbringen kann.

Es gibt im Wesentlichen zwei Faktoren, die bestimmen, wann wir wach sein und wann wir schlafen wollen.

• Der erste Faktor ist ein Signal, das von unserer inneren Uhr ausgeht, die einen zyklischen 24-Stunden-Rhythmus erzeugt, der bewirkt, dass wir in regelmäßigen Abständen müde oder wach sind.
• Der zweite Faktor ist der chemische Stoff Adenosin, der im Gehirn entsteht und den sogenannten Schlafdruck hervorruft, der mit jeder Stunde ansteigt, die seit dem Aufwachen vergangen ist.

Die beiden Systeme arbeiten getrennt und eigenständig voneinander, stimmen jedoch meist überein.

Ein Experiment, bei dem Wissenschaftler mehrere Nächte in einer Höhle verbrachten, in die kein Tageslicht vordringen konnte, lieferte zwei Erkenntnisse:

1. Auch in Abwesenheit von Sonnenlicht erleben wir regelmäßige, sich wiederholende Schlaf und Wachphasen.
2. Jedoch entspricht ein Durchlauf eines Schlaf-Wach-Zyklus nicht exakt 24 Stunden. Bei einem der Wissenschaftler waren es 26 bis 28 Stunden.

Da unsere innere Uhr also nicht mit dem 24-Stunden-Ryhthmus der Sonne synchron läuft, muss sie regelmäßig kalibriert werden. Das Tageslicht ist zwar das wichtigste, aber nicht das einzige Signal, das eine Anpassung der inneren Uhr auslöst. Weitere sogenannte Zeitgeber sind: Nahrungsaufnahme, Temperaturschwankungen, Bewegung und regelmäßig stattfindende soziale Kontakte.

Die biologische 24-Stunden-Uhr, der sogenannte Nucleus suprachiasmaticus, besteht aus 20 000 Neuronen, die sich an der Kreuzung der Sehnerven befinden. Der suprachiasmatische Nukleus steuert nicht nur, wann wir wach und wann wir müde sein wollen, sondern auch viele andere Verhaltensweisen.

Um dem gesamten Organismus Nacht und Tag zu signalisieren, sorgt der suprachiasmatische Nukleus dafür, dass die Zirbeldrüse das Hormon Melatonin auszuschütten, das als Signal für Dunkelheit dient. Am Einschlafvorgang selbst ist das Schlafhormon entgegen weitverbreiteter falscher Vorstellungen aber nicht beteiligt. Die Einnahme von Melatonin stellt daher keine besonders wirkungsvolle Einschlafhilfe dar, aber sie hat eine erhebliche Placebowirkung. Nur bei einem Jetlag empfiehlt es sich für junge Menschen, Melatonin einzunehmen.

Die natürliche Ausschüttung von Melatonin erreicht gegen vier Uhr morgens ihren Höchstwert. Wenn im Morgengrauen Sonnlicht durch die geschlossenen Augenlider in die Augen gelangt, wird die Ausschüttung von Melatonin gestoppt.

Bei uns Menschen (und anderen tagaktiven Spezies) aktiviert der zirkadiane Rhythmus tagsüber zahlreiche Mechanismen, die uns wach und aufmerksam machen. Gegen Abend werden diese Prozesse heruntergefahren, sodass die Aufmerksamkeit nachlässt. Die Körpertemperatur schwankt ebenfalls im Tagesverlauf.

Zwar weisen alle Menschen ein starkes 24-Stunden-Schema auf, aber die genauen Zeitpunkte der Hoch- und Tiefpunkte können sich von Individuum zu Individuum stark unterscheiden. Rund 40 Prozent der Bevölkerung sind Morgenmenschen (Lerchen) und 30 Prozent sind Abendmenschen (Eulen). Die restlichen 30 Prozent liegen irgendwo dazwischen (Normaltyp).

Eulen werden von unserer Gesellschaft systematisch benachteiligt. Wenn eine Nachteule zu früh aufstehen muss (für ihre Verhältnisse), dann funktioniert ihr präfrontaler Kortex nicht richtig, sodass ihr Gehirn in einem schlafähnlichen Zustand verbleibt. Viele Nachteulen leiden unter chronischem Schlafmangel. Aus diesem Grund haben sie häufiger gesundheitliche Beschwerden (mehr dazu später).

Schlafdruck und Koffein

Mit jeder wachen Minute steigt die Konzentration von Adenosin im Gehirn immer weiter an. (Adenosin ist ein Abbauprodukt des Energieträgers ATP und kann nur im Schlaf effektiv beseitig werden. Mehr dazu später.) Das sich ansammelnde Adenosin dämpft Gehirnregionen, die uns wach halten, und verstärkt Gehirnregionen, die den Schlaf fördern. Somit erzeugt Adenosin ein zunehmendes Verlangen nach Schlaf.

Koffein unterdrückt das Schlaf-Signal des Adenosins, indem es die entsprechenden Rezeptoren besetzt, ohne sie jedoch auszulösen. In der Folge fühlen wir uns auch bei hoher Adenosin-Konzentration munter und wach. Koffein erreicht etwa 30 Minuten nach der oralen Aufnahme seinen Höchstwert.

Koffein wird mit einer Halbwertszeit von fünf bis sieben Stunden durch ein Leberenzym abgebaut. Bei manchen Menschen arbeitet das Enzym genetisch bedingt schneller als bei anderen – diese »seltenen Exemplare« können auch nach dem Abendessen noch Kaffee trinken, ohne ihren Nachtschlaf zu beeinträchtigen.

Den meisten Menschen ist nicht bewusst, dass die Wirkung von Koffein so lange anhält. Deswegen führen sie ihren schlechten Nachtschlaf nicht auf die Tasse Kaffee zurück, die sie Stunden zuvor getrunken haben. Auch ist den meisten Menschen nicht bekannt, dass auch entkoffeinierter Kaffee nicht komplett frei von Koffein ist, sondern 15-30 Prozent der Koffeindosis einer normalen Tasse Kaffee enthält.

Im Schlaf wird das Adenosin, das sich tagsüber im Gehirn angesammelt hat, abgebaut und beseitig. Nach etwa acht Stunden gesundem Schlaf ist ein erwachsenes Gehirn frei von Adenosin.

Wer Koffein braucht, um vormittags optimal zu funktionieren, lebt mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einem chronischen Schlafmangel. In dem Fall wird das Adenosin vom Vortag nachts nicht vollständig abgebaut, sodass die Betroffenen mit einer Restschuld in den neuen Tag starten, die von Tag zu Tag größer wird.

Wer ohne Wecker morgens verschlafen würde, schleppt wahrscheinlich ebenfalls einen chronischen Schlafmangel mit sich herum.

Definition und Entstehung von Schlaf

Der Autor nennt zwei Hinweise, an denen man Schlaf erkennen kann:

1. Man merkt nicht, was um einen herum geschieht. (Während wir schlafen, strömen weiterhin Sinnesreize in unser Gehirn, jedoch werden diese durch eine Wahrnehmungssperre im sogenannten Thalamus blockiert.)
2. Das normale Zeitgefühl geht verloren.

Zwei Art von Schlaf: REM-Schlaf und Non-REM-Schlaf

Es gibt zwei Arten von Schlaf, den REM-Schlaf und den Non-REM-Schlaf. Etwas vereinfacht gesprochen wechseln sich diese beiden Schlaf-Arten alle 90 Minuten ab.

Der REM-Schlaf ist durch schnelle Augenbewegungen gekennzeichnet, daher auch der Name: Rapid Eye Movement. Im Non-REM-Schlaf stehen die Augen still. In Abhängigkeit der Tiefe des Schlafs spricht man Non-REM-Schlaf der Stufen 1 bis 4, wobei Stufe 1 am leichtesten und Stufe 4 am tiefsten ist. (Je tiefer der Schlaf, umso schwerer ist es, einen Schlafenden zu wecken.)

Im Verlauf einer Nacht verschiebt sich das Verhältnis von REM-Schlaf zu Non-REM-Schlaf innerhalb der 90-minütigen Zyklen. In der ersten Nachthälfte überwiegt der Non-REM-Schlaf, und in der zweiten Hälfte der Nacht dominiert der REM-Schlaf.

Aufgrund dieser Asymmetrie ergibt sich, dass jemand, der nur sechs statt acht Stunden schläft, nicht 25 Prozent, sondern einen deutlich größeren Anteil einer der beiden Schlaf-Arten einbüßt. Wer zwei Stunden früher als gewöhnlich aufsteht, verliert 60 bis 90 Prozent des vorgesehenen REM-Schlafs, und wer später als gewöhnlich ins Bett geht, verliert entsprechend viel Non-REM-Schlaf.

Nach einem Schlafentzug versuchen wir, den versäumten Schlaf durch längeres Schlafen wieder auszugleichen (Schlaf-Rebound). In der ersten Nacht nach einem vollständigen Schlafentzug kommt es zunächst zu einem deutlichen Anstieg des tiefen Non-REM-Schlafs, und in der zweiten und dritten Nacht steigt die Menge des REM-Schlafs an. Doch so sehr man sich auch bemüht: Verlorener Schlaf kann niemals vollständig aufgeholt werden.

Was die Informationsverarbeitung angeht, so können wir uns den Wachzustand als Wahrnehmung, den Non-REM-Schlaf als Reflexion (Speicherung und Verstärkung) und den REM-Schlaf als Integration vorstellen. Bei der Integration werden neue Informationen untereinander und mit früheren Erfahrungen verknüpft, sodass ein immer noch genaueres Modell der Welt entsteht.

Im REM-Schlaf sind wir vollkommen reglos (Atonie), weil das Stammhirn ein Signal aussendet, das uns vorübergehend lähmt. Dadurch ist sichergestellt, dass wir die motorischen Befehle nicht ausführen, die im REM-Schlaf ununterbrochen durch das Gehirn strömen.

Wie das Gehirn Schlaf erzeugt

Wenn das Gehirn vom Wachzustand in den tiefen Non-REM-Schlaf übergeht, verlangsamen sich die Gehirnwellen von bis zu 40 Hz auf etwa 2-4 Hz. (Außerdem lassen sich auffällige Ausbrüche beobachten, die sogenannten Schlafspindeln.)

Die langsamen Gehirnwellen entspringen einer Gehirnregion, die sich in der Mitte des Frontallappens befindet. So können weit entfernte Gehirnregionen miteinander kommunizieren. Wie wir später noch sehen werden, überträgt das Gehirn auf diese Weise Daten aus einem Kurzzeitspeicher in einen Langzeitspeicher.

Im REM-Schlaf ähnelt die Gehirnwellenaktivität dem Wachzustand. Einige Gehirnbereiche sind sogar um 30 Prozent aktiver. Der REM-Schlaf wird daher auch als paradoxer Schlaf bezeichnet, denn das Gehirn scheint wach zu sein, während der Körper ganz eindeutig schläft.

Schlaf im Tierreich

Matthew Walker erklärt, dass es vier auffällige Unterschiede im Schlafverhalten von Lebewesen gibt. Diese betreffen:

1. Die Dauer des Schlafs. Wie lange eine Spezies schläft, hängt von einer komplexen Kombination von Faktoren ab, darunter die Ernährungsweise, das Vorkommen von Fressfeinden und Beutetieren, das Vorhandensein und die Art von sozialen Netzen, die Stoffwechselrate und die Komplexität des Nervensystems.
2. Die Zusammensetzung des Schlafs. Non-REM-Schlaf tritt bei allen Spezies auf, nicht jedoch REM-Schlaf. Non-REM-Schlaf scheint daher die evolutionär ältere Schlaf-Art zu sein, aus der sich später der REM-Schlaf entwickelt hat.
3. Die Art und Weise, wie geschlafen wird.
4. Die Reduzierung des Schlafmusters unter sehr speziellen Bedingungen. Unter extremem Druck kann es zu einer Reduzierung des Schlafs kommen. Zum Beispiel bekommt die Nahrungssuche (auch bei uns Menschen) bei längerem Hunger kurzzeitig Vorrang vor dem Schlafen.

Sogar die einfachsten Einzeller zeigen aktive und passive Phasen, die als Vorläufer des zirkadianen Rhythmus des Menschen angesehen werden.

Wenn Vögel allein sind, muss eine Hälfte des Gehirns wach bleiben, um nach Bedrohungen Ausschau zu halten. Neuerdings gibt es Hinweise, dass es ein ähnliches einseitiges Schlafen auch bei uns Menschen gibt, jedoch in einer stark abgeschwächten Form. Wenn wir in einer nicht vertrauten Schlaf-Umgebung schlafen (z.B. in einem Hotel-Zimmer oder einem Schlaflabor), dann schläft die eine Gehirnhälfte etwas weniger fest als die andere. Dies betrifft allerdings nur den Non-REM-Schlaf; der REM-Schlaf kann nicht auf die Gehirnhälften aufgeteilt werden (auch Vögel können das nicht).

Wenn den Schlaf betrifft, sind wir Menschen tatsächlich etwas Besonderes, denn wir schlafen deutlich kürzer als andere Primaten (8 Stunden im Vergleich zu 10-15 Stunden), wohingegen unsere REM-Schlafphasen auffällig lang sind (20-25 Prozent der Schlafenszeit im Vergleich zu 9 Prozent). Walker erklärt dies damit, dass unser Vorfahr Homo erectus nicht wie Affen auf Bäumen schlief, sondern auf dem Boden, wo die Gefahr bestand, von Raubtieren überrascht zu werden. Der entsprechende evolutionäre Druck sorgte dafür, dass der Schlaf kürzer, aber effizienter wurde. Walker spekuliert, dass gut möglich sei, dass der REM-Schlaf die Weiterentwicklung und die rationale Kontrolle unserer vormals eher primitiven Emotionen beschleunigt hat. Außerdem habe der Traumschlaf im REM-Schlaf unsere Kreativität beflügelt.

Wie sollten wir schlafen?

Walker erklärt, dass die meisten Menschen heutzutage nicht mehr so schlafen, wie es von der Natur vorgesehen ist. Die Schlafdauer (und damit auch die Anzahl der Schlafphasen) und der Schlafzeitpunkt haben sich in ungünstiger Weise verändert. Die allermeisten modernen Menschen schlafen monophasisch, d.h. es gibt nur eine einzige Schlafphase, die im Durchschnitt kürzer als sechs Stunden ist.

Hingegen schlafen Jäger und Sammler zumindest in den heißen Sommermonaten biphasisch – sie schlafen nachts ungefähr sieben bis acht Stunden und halten nachmittags ein Schläfchen von 30 bis 60 Minuten Dauer. Bei diesen Völkern beginnt der Nachtschlaf typischerweise zwei bis drei Stunden nach Sonnenuntergang und endet kurz vor dem Morgengrauen. Bei ihnen ist Mitternacht tatsächlich die Mitte der Nacht. Bei uns modernen Menschen ist der Schlaf um einige Stunden nach hinten verschoben. Jedoch schlafen wir am Morgen nicht länger, um den (zu) späten Schlafbeginn zu kompensieren.

Walker erklärt, dass der biphasische Schlaf tief in unserer Biologie verwurzelt ist. Auch wir modernen Menschen erleben in den Nachmittagsstunden ein angeborenes Nachlassen unserer Wachsamkeit (postprandiale Somnolenz), das sich als Drang zu einem Mittagschlaf verstehen lässt.

Und wenn uns der biphasische Schlaf vorenthalten wird, dann verkürzt sich unser Leben. Dies ist das Ergebnis einer Studie, die um die Jahrtausendwende 23 000 Griechen im Alter zwischen 20 und 83 Jahren sechs Jahre lang begleitet hatte. Bei denjenigen, die auf die regelmäßige Siesta verzichteten, stieg das Risiko an einem Herzleiden zu versterben um 37 Prozent. In Regionen Griechenlands, in denen nach wie vor Siesta gehalten wird, werden die Menschen im Vergleich zu den USA mit viermal höherer Wahrscheinlichkeit 90 Jahre alt.

Veränderung des Schlafverhalten im Laufe des Lebens

In den Lebensphasen, in denen die meiste Entwicklungsarbeit im Gehirn stattfindet, ist die Menge an REM-Schlaf am größten.

Vor unserer Geburt haben wir fast die ganze Zeit in einem schlafartigen Zustand verbracht, der weitestgehend dem REM-Schlaf ähnelt.

In den ersten Monaten nach der Geburt entwickelt sich die innere Uhr, die den zirkadianen Rhythmus erzeugt. Der suprachiasmatische Nukleus orientiert sich an Signalen wie Tageslicht, Temperaturschwankungen und Mahlzeiten. Anschließend zeigen Neugeborene erste Ansätze eines Tagesrhythmus.

Ein sechs Monate altes Baby schläft etwa 14 Stunden pro Tag, wobei sich der Schlaf zu etwa gleichen Teilen aus REM-Schlaf und Non-REM-Schlaf zusammensetzt. Im Teenageralter stabilisiert sich das Verhältnis bei 80 Prozent Non-REM-Schlaf und 20 Prozent REM-Schlaf.

Bis zu einem gewissen Alter nimmt die Anzahl der Verbindungen im Gehirn immer weiter zu. Dann werden die »falschen« Verbindungen wieder entfernt. Letzteres geschieht im tiefen Non-REM-Schlaf. Der Reifungsprozess beginnt im Hinterkopf und arbeitet sich kontinuierlich nach vorne in Richtung Stirn. Erst mit Anfang/Mitte zwanzig ist die Entwicklung vollends abgeschlossen. Walker erklärt, dass diese neuronalen Veränderungen den nach außen hin sichtbaren Veränderungen immer um einige Wochen oder Monate vorausgehen. Somit ist vermutlich der Tiefschlaf die Antriebskraft für die Gehirnreife.

Walker weist darauf hin, dass heutige Jugendliche vor großen Herausforderungen stehen, nämlich der Veränderung ihres zirkadianen Rhythmus (Jugendliche werden vorübergehend zu extremen Nachteulen) und des frühen Schulbeginns.

Dass ältere Erwachsene weniger Schlaf benötigen, ist ein Mythos. Jedoch sind Ältere oftmals nicht mehr in der Lage, die benötigte Menge an Schlaf zu erhalten. Schon mit dreißig Jahren geht die Menge an tiefem Non-REM-Schlaf langsam zurück, während die Menge an REM-Schlaf unverändert bleibt. Mit siebzig Jahren hat man 80 bis 90 Prozent des jugendlichen Tiefschlafs eingebüßt.

Nicht alle, aber doch sehr viele medizinische Probleme, die im Alter auftreten lassen sich auf eine Beeinträchtigung des Schlafverhaltens zurückführen.

Von Schlaftabletten rät Walker jedoch dringend ab (mehr dazu später). Zuvor sollte man die wirkungsvollen und wissenschaftlich erwiesenen nicht pharmazeutischen Maßnahmen ausprobieren.

Je älter wir werden, umso häufiger wachen wir nachts auf. Der Schlaf ist zunehmend fragmentiert, die Schlafeffizienz sinkt (der Prozentsatz der Zeit, die man schläft, während man im Bett liegt). Zu den häufigsten Ursachen zählen Krankheiten, Medikamente mit Nebenwirkungen und eine schwache Blase. Je schlechter die Schlafeffizienz eines Menschen, desto höher das Sterblichkeitsrisiko.

Im Alter verschiebt sich die natürliche Schlafenszeit nach vorne, weil das Melatonin mit zunehmendem Alter immer früher am Abend (und in zunehmend geringerer Dosis) ausgeschüttet wird. Wer dem entgegenwirken möchte, sollte morgens eine Sonnenbrille tragen und sich am späten Nachmittag ohne Sonnenbrille nach draußen begeben. Die Einnahme von Melatonin kann im Alter ratsam sein.

Eine häufige Ursache von Schlafschwierigkeiten im Alter ist das spontane Nickerchen am frühen Abend, denn es vermindert den Schlafdruck, der dann später nicht mehr stark genug ist.

Im Alter erleben insbesondere diejenigen Gehirnregionen einen drastischen Abbau, die den Tiefschlaf entstehen lassen. Je stärker dieser Rückgang an Gehirnsubstanz, desto ausgeprägter ist der Verlust an tiefem Non-REM-Schlaf. Schlechter Schlaf im Alter und ein schlechtes Gedächtnis hängen kausal zusammen. Ein weiterer Faktor, der das Gedächtnis gefährdet, ist das Protein Beta-Amyloid (mehr dazu später).

Teil 2: Warum soll man schlafen?

Matthew Walker erklärt, dass Schlaf bei jedem körperlichen oder psychischen Leiden wahre Wunder wirkt. Außerdem werden zahlreiche Gehirnfunktionen im Schlaf wiederhergestellt oder sind von Schlaf abhängig.

Schlaf in der Nacht vor dem Lernen

Faktenwissen, das wir tagsüber aufnehmen, wird zunächst im Hippocampus gespeichert, einem Kurzzeitspeicher mit beschränkter Kapazität. Wenn die Kapazität erschöpft ist, besteht die Gefahr, dass keine weiteren Informationen gespeichert werden können oder der Inhalt des Speichers überschrieben wird.

Walker und sein Team konnten zeigen, dass ein neunzigminütiger Mittagsschlaf ausreicht, um für frischen Speicherplatz im Zwischenspeicher zu sorgen. Probanden, die am Nachmittag 90 Minuten geschlafen hatten, konnten sich anschließend 20 Prozent mehr Informationen merken als Personen, die nicht schlafen durften. In einem weiteren Experiment fanden die Forscher heraus, dass die Entleerung des Kurzzeitspeichers im leichten Non-REM-Schlaf (Phase 2) stattfindet und mit den Schlafspindeln zusammenhängt. Je mehr Schlafspindeln bei einer Person während des Mittagsschlafs beobachtet wurden, umso größer war die Wiederherstellung des Lernvermögens nach dem Aufwachen.

Walker hat zudem festgestellt, dass Senioren ab sechzig Jahren nicht mehr so viele Schlafspindeln erzeugen können wie junge Erwachsene (er spricht von einem Rückgang um 40 Prozent). Außerdem sei von Interesse, dass die Schlafspindeln insbesondere in den Non-REM-Schlafphasen der frühen Morgenstunden auftreten. Wer nur sechs Stunden oder weniger schläft, dürfte seinem Gehirn zumindest teilweise die Wiederherstellung des Lernvermögens verwehren.

Schlaf in der Nacht nach dem Lernen

In Experimenten zeigte sich, dass das Erinnerungsvermögen nach dem Schlafen um 20-40 Prozent höher war als bei Probanden, die wach geblieben waren. Im Schlaf wurden sogar Erinnerungen »gerettet«, die direkt nach dem Lernen (scheinbar) verloren gegangen waren. Am nächsten Morgen hat man wieder Zugriff auf Erinnerungen, die man vor dem Schlafen nicht abrufen konnte.

Mithilfe von Magnetresonanztomografie konnte gezeigt werden, dass das Erinnerungsvermögen insbesondere während des Schlafs mit reichlich tiefen Non-REM-Phasen gefördert wird, der am frühen Abend überwiegt. In einem Experiment zeigte sich, dass die Probanden am nächsten Tag umso mehr Informationen erinnern konnten, je mehr tiefe Non-REM-Phasen sie erlebt hatten.

Vor dem Schlafen werden neue Erinnerungen aus dem Kurzzeitspeicher (Hippocampus) abgerufen, und nach dem Schlafen erfolgt der Abruf der gleichen Erinnerungen aus dem Langzeitspeicher (Neokortex). Im Schlaf werden die Erinnerungen an einen sichereren Speicherort übertragen. Dieser Vorgang wird als Konsolidierung bezeichnet. Walker drückt es so aus: »Schlaf drückt den Speichern-Button.« Wenn der Anteil an tiefem Non-REM-Schlaf groß genug ist, kann selbst ein Mittagsschlaf von nur 20 Minuten die Konsolidierung fördern.

Aktuell arbeiten Wissenschaftler an Methoden, mit denen die Konsolidierung gefördert werden kann. Mit der transkraniellen Gleichstromstimulation konnte die Anzahl an Fakten, an die sich eine Person am nächsten Tag erinnern konnte, fast verdoppelt werden. Bei einer anderen Methode wird Schall eingesetzt, der synchron zu den Gehirnwellen der Schlafenden ertönt. Von Selbstversuchen rät Walker jedoch dringend ab, denn schon kleine Ungenauigkeiten reichen aus, damit sich das Erinnerungsvermögen nicht verbessert, sondern verschlechtert. Außerdem haben Anwendungsfehler bereits zu Hautverbrennungen und anderen Verletzungen geführt.

Schlaf, um zu vergessen?

Sowohl im Alltag als auch im klinischen Bereich kann die Fähigkeit, etwas zu vergessen, genauso wichtig sein wie die Fähigkeit, sich an etwas zu erinnern. Das (gezielte) Vergessen sorgt dafür, dass wir uns an Wichtiges besser erinnern können.

In einem Experiment sahen die Probanden auf einem Bildschirm einzelne Wörter. Immer nachdem ein Wort wieder verschwunden war, wurde ihnen mitgeteilt, ob sie sich das zuvor gezeigte Wort merken sollten oder nicht. Dann hielten die Probanden einen 90-minütigen Mittagsschlaf. Anschließend wurde das Erinnerungsvermögen getestet. Der Schlaf hatte selektiv nur diejenigen Erinnerungen gefördert, die mit »bitte merken« gekennzeichnet worden waren. An alles Unwichtige erinnerten sich die Probanden nach dem Mittagsschlaf hingegen deutlich schlechter als die Vergleichsgruppe, die nicht geschlafen hatte.

Walker und sein Team konnten zeigen, dass die Weichen für Erinnern oder Vergessen im Non-REM-Schlaf gestellt werden und mit den allerschnellsten Schlafspindeln zusammenhängen. Je mehr solcher Spindeln ein Proband im Schlaf erzeugen konnte, umso selektiver war die Konsolidierung. Die Information, ob eine Erinnerung wichtig oder unwichtig ist, ist im Frontallappen gespeichert, und die Schlafspindeln hängen mit dem Abruf dieser Information zusammen.

Schlaf für andere Arten von Erinnerungen

Im Schlaf verbessert das Gehirn unsere motorischen Erinnerungen. Übung macht also nur dann den Meister, wenn auf die Übung eine Nacht Schlaf folgt. Der Schlaf unterstützt das Gehirn dabei, routinemäßige Abläufe zu automatisieren, sodass sie künftig unbewusst und außerdem schneller und genauer ablaufen können. Dabei hängt die Steigerung der Geschwindigkeit und Genauigkeit mit der Menge an Non-REM-Schlaf der Phase 2 zusammen. Diese Schlaf-Art tritt insbesondere in den letzten beiden Stunden einer achtstündigen Schlafperiode auf. Auch hier spielen die Schlafspindeln eine Rolle, genauer gesagt Schlafspindeln, die im Bereich oberhalb des Motorkortex auftreten.

Wer sich in einer Sportart verbessern möchte, sollte daher unbedingt auf ausreichenden Nachtschlaf achten.

Unter Schlafmangel verschiebt sich außerdem der Zeitpunkt, zu dem körperliche Erschöpfung einsetzt, um 10-30 Prozent nach vorne. Die aerobe Leistung reduziert sich, die Muskelkraft lässt nach und die Atemkapazität geht zurück. Und die Verletzungsgefahr steigt drastisch, wie eine Studie mit jungen Leistungssportlern gezeigt hat.

Schlaf und Kreativität

Im REM-Schlaf läuft ein »bizarrer Algorithmus« im Gehirn ab, der besonders weit hergeholte, ungewöhnliche Assoziationen sucht. Dadurch wird die Kreativität und Problemlösefähigkeit gefördert. (Später mehr dazu.)

Was Schlafmangel mit dem Gehirn macht

Verschiedene Gehirnfunktionen reagieren unterschiedlich sensibel auf Schlafmangel.

Zu den Gehirnfunktionen, die vergleichsweise früh unter Schlafmangel leiden, zählt die Konzentrationsfähigkeit. Sekundenschlaf ist sogar noch gefährlicher als Trunkenheit am Steuer, denn Betrunkene versuchen wenigstens noch zu bremsen und/oder auszuweichen. In Deutschland lassen sind 20 Prozent der schweren Verkehrsunfälle auf Sekundenschlaf zurückführen. Müdigkeit am Steuer verursacht mehr Autounfälle als Alkohol und Drogen zusammen.

Ab welchem Ausmaß von Schlafmangel versagen wichtige Gehirnfunktionen? Um Fragen wie diese drehen sich die Forschungsarbeiten von Prof. David Dinges von der University of Pennsylvania.

Seine Erkenntnisse:

1. Jede Art von Schlafmangel verursacht eine Verlangsamung der Reaktionszeit und führt außerdem zu Sekundenschlaf. Nach einer einzigen schlaflosen Nacht nahm die Anzahl der Aussetzer um mehr als 400 Prozent zu. Weitere Nächte ohne Schlaf führten zu noch mehr Aussetzern. (Probanden, die jede Nacht acht Stunden lang geschlafen hatten, zeigten so gut wie gar keinen Sekundenschlaf.)
2. Doch wie sich zeigte, muss man keine komplette Nacht durchmachen, um Sekundenschlaf zu provozieren: Die Leistung von Probanden, die sechs Nächte in Folge jeweils nur vier Stunden geschlafen hatten, war genauso schlecht wie die Leistung der Probanden, die eine Nacht lang überhaupt nicht geschlafen hatten. Und nach elf Nächten mit nur vier Stunden Schlaf entsprach die Leistung der Probenden denjenigen, die zwei Nächte in Folge kein Auge zugemacht hatten.
3. Probanden, die jeweils sechs Stunden pro Nacht geschlafen hatten, zeigten nach zehn Tagen eine ebenso schlechte Leistung wie diejenigen, die eine ganze Nacht auf Schlaf verzichtet hatten. Und alles deutete darauf hin, dass sich die Leistung im Laufe von Wochen und Monaten noch weiter verschlechtert hätte, wenn man das Experiment fortgeführt hatte.

Die Ergebnisse wurden von einer anderen Forschungsgruppe bestätigt: Nach zehn Nächten mit nur sieben Stunden Schlaf war die Gehirnfunktion der Probanden so sehr beeinträchtigt, als hätten sie eine ganze Nacht lang überhaupt nicht geschlafen.

Viele Menschen schlafen nur sechs bis sieben Stunden pro Nacht, doch sechs bis sieben Stunden Schlaf sind offensichtlich nicht genug.

Doch es gibt einige Menschen, die tatsächlich mit nur sechs Stunden Schlaf pro Nacht auskommen, ohne Beeinträchtigungen zu zeigen. Auch ohne Wecker schlafen sie nicht länger als sechs Stunden. Zum Teil lässt sich dies durch eine Unterart des Gens BHLHE41 erklären, die bei weniger als einem Prozent der Bevölkerung zu finden ist.

Wir merken nicht, wenn uns Schlaf fehlt

Dinges Studienteilnehmer sollten subjektiv einschätzen, wie sehr sie von ihrem Schlafmangel beeinträchtigt waren. Wie sich zeigte, stuften sie das Ausmaß der Leistungsminderung viel zu gering ein, d.h. sie merkten nicht, wie sehr ihre Leistungsfähigkeit objektiv unter dem Schlafmangel litt.

Wenn Menschen schon Monate oder Jahre unter chronischem Schlafmangel leiden, dann gewöhnen sie sich an die Beeinträchtigung ihrer Aufmerksamkeit, Energie und Leistungsfähigkeit. Millionen Menschen leben weit unter ihrem körperlichen und geistigen Potenzial, weil sie chronisch zu wenig schlafen.

Wir neigen zu dem Glauben, dass wir am Wochenende Schlaf nachholen können. Doch wie Dinges Forschung zeigt, reichen selbst drei Nächte uneingeschränkter Erholungsschlaf nicht aus, um einen chronischen Schlafmangel auszugleichen.

Damit steht fest, dass der Mensch mehr als sieben Stunden Schlaf pro Nacht benötigt, um seine kognitive Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Hilft ein kurzer Tagschlaf?

Nehmen wir einmal an, dass ein Pilot innerhalb von 36 Stunden nur einen einzigen kurzen Schlaf von 40-120 Minuten Länge halten kann – wann sollte dieser »Powernap« stattfinden, um Sekundenschlaf zu vermeiden?

a.) Zu Beginn des ersten Abends, d.h. nach rund 16 Stunden.

b.) Mitten in der ersten Nacht, d.h. nach rund 20 Stunden?

c.) Spät am nächsten Morgen, d.h. nach rund 26-28 Stunden?

Es widerspricht unserer Intuition, doch Antwort a.) ist richtig. Es ist besser, einem Schlafmangel vorzubeugen als einen bereits eingetretenen Schlafmangel zu behandeln.

Walker merkt an, dass viele Menschen fälschlicherweise glauben, ein Powernap von 20 Minuten könne ein deutlich größeres Defizit an Nachtschlaf ausgleichen. Doch in Wahrheit baut ein Powernap, genau wie Koffein, hauptsächlich Schlafdruck ab.

Emotionale Irrationalität

Menschen, die unter Schlafmangel leiden, zeigen häufig irrationale Emotionen – mit erheblichen Folgen für Beruf, Psyche und die Gesellschaft. Walker und sein Team sind diesem Phänomen auf den Grund gegangen. Wie sich zeigte, führten negative emotionale Trigger bei den unter Schlafmangel leidenden Probanden dazu, dass die sogenannte Amygdala (eine Gehirnregion, die starke Gefühle wie Zorn und Wut sowie die Kampf-oder-Flucht-Reaktion beeinflusst) um 60 Prozent aktiver war als bei den ausgeschlafenen Probanden.

Doch warum kommt es zu dieser heftigen Reaktion der emotionalen Zentren im Gehirn? Es liegt am präfrontalen Kortex, der bei Schlafmangel mit als Erstes seinen Dienst quittiert und entsprechend nicht mehr für die Impulskontrolle bereitsteht. Das erklärt, warum sich Menschen unter Schlafmangel unangemessen verhalten und wieso es ihnen oftmals nicht gelingt, die Ereignisse in einen größeren und wohl überlegten Kontext zu setzen.

Aus dem gleichen Grund reagieren wir unter Schlafmangel impulsiver auf positive Reize, die eine Belohnung versprechen. Dies, so der Autor, kann zu Sensationslust, Risikobereitschaft und Suchtverhalten führen.

Walker weist darauf hin, dass in der Psychiatrie schon lange bekannt ist, dass Schlafstörungen und psychische Erkrankungen wie Depressionen, Angstzustände, PTBS, Schizophrenie und bipolare Störung häufig Hand in Hand gehen. Jedoch ging man bisher davon aus, dass die psychischen Störungen zu den Schlafbeschwerden führen, während man die umgekehrte Kausalität nicht auf dem Schirm hatte.

Doch Walker und sein Team konnten nachweisen, dass sich die Hirnaktivität von psychisch gesunden Probanden bei Schlafmangel in eine Richtung verändert, die der von psychisch Kranken ähnelt. Außerdem sind einige psychische Krankheiten mit Genen assoziiert, die den Schlaf und den zirkadianen Rhythmus steuern. All das deutet auf eine gegenseitige Beeinflussung von Schlafmangel und psychischen Krankheiten hin. Entsprechend sollten sich verschiedene psychische Leiden verbessern, wenn es gelingt, die Schlafqualität der Patienten zu verbessern. Und genau das konnte das Team von Dr. Allison Harvey von der University of California, Berkeley, bei zahlreichen psychisch Kranken nachweisen.

Müde und vergesslich?

Dem Autor war aufgefallen, dass viele seiner Studenten auf Schlaf verzichteten, um mehr Zeit für die Prüfungsvorbereitung zu haben. Daher beschloss er, eine Studie durchzuführen, um zu untersuchen, ob es sich lohnt, auf Schlaf zu verzichten, um mehr lernen zu können. Das Ergebnis: Die unter Schlafmangel lernenden Studenten konnten 40 Prozent weniger Fakten im Gehirn abspeichern als eine ausgeschlafene Vergleichsgruppe. Wie sich zeigte, verweigert der Hippocampus unter Schlafmangel seinen Dienst. Und die wenigen Erinnerungen, die die unter Schlafmangel leidenden Probanden in ihrem Gehirn abspeichern konnten, wurden anschließend deutlich schneller wieder vergessen. Wie aktuelle Arbeiten zeigten, hat Schlafmangel Auswirkungen auf die DNA der Neuronen im Hippocampus.

Wenn wir in der Nacht, die auf das Lernen folgt, nicht schlafen, schließt sich das Zeitfenster, in dem das Gelernte konsolidiert werden kann. Schlaf kann nicht aufgeschoben werden.

Schlaf und Alzheimer

Schlafmangel begünstigt die Alzheimer-Krankheit.

Wie schon gesagt, nimmt die Qualität des tiefen Non-REM-Schlafs mit dem Alter immer mehr ab. Diese Störung des Tiefschlafs ist bei Alzheimer-Patienten weitaus stärker ausgeprägt als bei gesunden Menschen. Doch interessanterweise tritt die Störung schon einige Jahre vor dem Ausbruch von Alzheimer auf. Mittlerweile weiß man, dass sich Schlafstörungen und Alzheimer gegenseitig ungünstig beeinflussen. Der Autor spricht von einer negativen Spirale.

Bei Alzheimer bilden sich im Gehirn Ablagerungen des Proteins Beta-Amyloid, die die umgebenden Gehirnzellen abtöten. In der Frühphase der Krankheit treten diese Ablagerungen insbesondere in jenen Regionen des Frontalhirns auf, die den tiefen Non-REM-Schlaf entstehen lassen. Dies deutet darauf hin, dass die Gehirne von Alzheimer-Patienten mit zunehmendem Krankheitsverlauf immer weniger in der Lage sind, die Schlafphase zu erzeugen, in der die Gedächtniskonsolidierung stattfindet.

Doch woher kommen die toxischen Beta-Amyloid-Ablagerungen? Im Gehirn gibt es ein System, das dafür zuständig ist, alle möglichen toxischen Stoffwechselprodukte zu entfernen: das glymphatische System. Dieses ist während des tiefen Non-REM-Schlafs um das 10- bis 20-Fache aktiver als im Wachzustand. Studien an Mäusen haben gezeigt, dass es zu Amyloid-Ablagerungen kommt, wenn das Gehirn am tiefen Non-REM-Schlaf gehindert wird.

Schlafmangel und das Herz-Kreislauf-System

In einer Studie an mehr als einer halben Million Menschen stieg das Risiko, eine koronare Herzerkrankung zu entwickeln, bei zunehmend kürzerer Schlafdauer um 45 Prozent an. 45-Jährige, die weniger als sechs Stunden pro Nacht schlafen, erleiden im Laufe ihres Lebens und im Vergleich zu Gleichaltrigen, die acht Stunden schlafen, mit einer um 200 Prozent höheren Wahrscheinlichkeit einen Herzinfarkt oder Schlafanfall. Wie kommt es dazu?

Der Autor erklärt, dass das Herz-Kreislauf-System insbesondere deswegen gefährdet ist, weil Schlafmangel den Herzschlag und Blutdruck ansteigen lässt, sodass die Blutgefäße geschädigt werden und/oder mit Plaques verstopfen. Gleichzeitig werden die Reparaturmechanismen des Körpers, die ihre Arbeit insbesondere im Schlaf verrichten, negative beeinträchtigt.

Schlafmangel und Diabetes

Nachdem die an sich gesunden Teilnehmer einer Studie sechs Nächte in Folge nur vier Stunden pro Nacht geschlafen hatten, absorbierten sie eine Standarddosis Glukose mit einer um 40 Prozent reduzierten Effizienz. Aufgrund ihrer Blutwerte wären die Probanden als prädiabetisch eingestuft worden. Wie sich herausstellte, reagieren die Zellen unter Schlafmangel nicht mehr auf Insulin.

Schlafmangel und Fettleibigkeit bzw. Gewichtszunahme

Wer weniger schläft, nimmt zu. Dazu kommt es, weil zwei Hormone, die unseren Appetit regulieren, bei Schlafmangel aus dem Gleichgewicht geraten: Leptin und Ghrelin. Ersteres vermittelt ein Gefühl der Sättigung und Letzteres löst starke Hungergefühle aus. Im Rahmen eines Experiments aßen die an Schlafmangel leidenden Probanden pro Tag 300 kcal mehr als die ausgeschlafene Vergleichsgruppe. Dabei entwickelten sie insbesondere einen Heißhunger nach ungesunden Snacks.

An dieser Stelle räumt der Autor mit der falschen Vorstellung auf, dass wir im Wachzustand mehr Kalorien verbrauchen als im Schlaf. Zwar gibt es einen Unterschied, aber der ist so gering, dass er kaum ins Gewicht fällt.

Ausreichender Schlaf wirkt sich positiv auf das Mikrobiom im Darm aus, während Schlafmangel schlechte Bakterien und von ihnen verursachte Darm-Beschwerden begünstigt. Dies ist bereits in ganz jungen Jahren feststellbar. Dreijährige, die nur zehneinhalb statt den für ihr Alter normalen zwölf Stunden schlafen, sind im Alter von sieben Jahren mit 45 Prozent höherer Wahrscheinlichkeit fettleibig.

Wer Gewicht verlieren möchte, sollte ausreichend schlafen, da der Körper sonst Muskeln anstelle von Körperfett abbaut. Dies ist das Ergebnis eines Experiments, bei dem die Forscher übergewichtige Männer und Frauen 14 Tage lang beobachteten. Die eine Hälfte der Teilnehmer durfte jede Nacht nur fünfeinhalb Stunden im Bett verbringen, die anderen Gruppe achteinhalb Stunden. Zwar verloren beide Gruppe Gewicht, doch bei denjenigen, die unter Schlafmangel litten, entstammten 70 Prozent des verlorenen Gewichts nicht aus Körperfett, sondern aus der Muskulatur.

Schlafmangel und das Fortpflanzungssystem

Unter Schlafmangel sinkt der Testosteronspiegel. Männliche Probanden Mitte zwanzig, denen man eine Woche lang nur fünf Stunden Schlaf zugestand, hatten anschließend einen verringerten Testosteronspiegel, der dem von Männern entspracht, die 10-15 Jahre älter waren. Die Anzahl der Spermien geht bei Schlafmangel ebenfalls zurück; außerdem weisen viele der noch vorhandenen Spermien Deformationen auf.

Bei Frauen, die regelmäßig weniger als sechs Stunden schlafen, sinkt das follikelstimulierende Hormon (FSH), das für die Empfängnis erforderlich ist, um 20 Prozent.

Außerdem wirkt sich Schlafmangel negativ auf die Attraktivität aus. Männer und Frauen zwischen 18 und 31 wurden von anderen als deutlich weniger attraktiv eingestuft, nachdem sie nur fünf statt acht Stunden geschlafen hatten.

Schlafmangel und das Immunsystem

Unter Schlafmangel leidet das Immunsystem. Bei einem Experiment mit Rhinoviren stieg die Infektionsrate von 18 auf 50 Prozent, nachdem die Probanden statt mindestens sieben Stunden Schlaf pro Nacht eine Woche lang nur noch fünf Stunden Schlaf bekommen hatten. Auch auf die Wirksamkeit von Impfstoffen hat Schlafmangel einen negativen Effekt.

Unter Schlafmangel sinkt die Schlagkräftigkeit unserer natürlichen Killerzellen, deren Aufgabe es ist, Krebszellen und andere Fremdkörper unschädlich zu machen. In einer Studie von Dr. Michael Irwin von der University of California, Los Angeles, hatten junge Männer 70 Prozent ihrer natürlichen Killerzellen eingebüßt, nachdem sie während einer einzigen Nacht nur vier Stunden geschlafen hatten.

Warum leiden unsere Killerzellen so sehr unter Schlafmangel? Es liegt an unserem sympathischen Nervensystem, das bei zu wenig Schlaf zu lange aktiv ist und so eine andauernde Entzündungsreaktion des Immunsystems hervorruft. Außerdem nehmen bestimmte Makrophagen, die Krebs bekämpfen, unter Schlafmangel ab, während eine andere Form von Makrophagen, die zum Tumorwachstum beitragen, bei Schlafmangel gefördert wird.

Schlafmangel, die Gene und die DNA

Schlafmangel bringt die Stabilität unserer Gene durcheinander; bei einigen Genen geht die Aktivität zurück, während die Aktivität anderer Gene steigt. In einer Studie an Menschen, die eine Woche lang nur sechs Stunden pro Nacht schlafen durften, waren insgesamt 711 Gene betroffen. Von einem Rückgang der Aktivität waren insbesondere solche Gene betroffen, die zu einem stabilen Stoffwechsel und einer optimalen Immunreaktion beitragen. Hingegen stieg die Aktivität von Genen, die mit chronischen Entzündungen, Zellstress und Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert sind.

Teil 3: Wie und weshalb wir träumen

Der REM-Schlaf wird auch als Traumschlaf bezeichnet. Wenn der REM-Schlaf einsetzt, kommt es in zahlreichen Teilen des Gehirns zu einem starken Anstieg der neuronalen Aktivität. Vier Hauptbereiche werden besonders aktiv:

1. Regionen, die für die visuelle Wahrnehmung zuständig sind.
2. Der motorische Kortex, der die Körperbewegung veranlasst.
3. Der Hippocampus.
4. Die tiefen emotionalen Zentren des Gehirns, die an der Erzeugung und Verarbeitung von Emotionen beteiligt sind.

Hingegen sind Bereiche des präfrontalen Kortex im REM-Schlaf deutlich deaktiviert.

Woher kommen die Träume?

An dieser Stelle im Buch beschreibt der Autor zunächst, wie Sigmund Freud mit seiner unwissenschaftlichen Theorie, die besagte, dass Träume unsere unerfüllten Wünsche widerspiegeln, falschlag.

Tatsächlich spiegeln unsere Träume weder unsere geheimen Wünsche noch die Ereignisse des Vortages wider, sondern es sind unsere im Wachzustand erlebten Gefühle, um die sich unsere Träume drehen. Aus der Analyse von Traumberichten ging hervor, dass zwischen 35 und 55 Prozent der gefühlsbezogenen Themen und Sorgen der vorangegangenen Wachphase(n) uns in unsere Träume verfolgen.

Träume als nächtliche Therapie

Früher hielt man Träume für bloße Begleiterscheinungen des REM-Schlafs, die keinen Zweck haben. Walker vertritt eine andere Ansicht: Die Träume im REM-Schlaf dienen als nächtliche Therapie. Denn schwierige emotionale Erlebnisse, die wir im Wachzustand erlebt haben, werden weniger schmerzlich, wenn wir im REM-Schlaf von ihnen träumen. Und interessanterweise fehlt es im REM-Schlaf an angstauslösenden Molekülen wie Noradrenalin.

Die Theorie der nächtlichen Therapie besagt, dass Träume im REM-Schlaf zwei entscheidende Ziele erreichen:

1. Wertvolle Erfahrungen werden in allen Einzelheiten abgespeichert und mit bereits vorhandenem Wissen verbunden.
2. Gleichzeitig wird die schmerzliche emotionale Belastung beseitigt.

In der Folge können wir uns die prägendsten Ereignisse unseres Lebens in Erinnerung rufen, ohne von der emotionalen Belastung, die damit ursprünglich verbunden war, gelähmt zu werden. Durch Experimente gelang es Walker und seinem Team, diese Theorie zu bestätigen. Sein Fazit lautet: »Somit heilt nicht die Zeit per se alle Wunden, sondern vielmehr bewirkt die Zeit im Traumschlaf die emotionale Genesung. Schlaf erhöht die Chancen auf Heilung.«

Wie sich herausstellte, hat der REM-Schlaf noch eine weitere wichtige Funktion: Gehirnregionen, die an der Erkennung von emotionalen Gesichtsausdrücken und anderen Signalen beteiligt sind, werden in den Träumen im REM-Schlaf neu kalibriert. Probanden, denen der REM-Schlaf vorübergehend vorenthalten wurde, verloren die Fähigkeit, wichtige Hinweise in den Gesichtern anderer Menschen zu lesen. Im Vergleich zum ausgeschlafenen Zustand waren sie ängstlicher und empfanden andere Menschen als bedrohlicher.

Kreativität im Traum

Im Traumschlaf verarbeitet das Gehirn unser Wissen, um Zusammenhänge und allgemeingültige Regeln aufzuspüren. Der Zustand, in dem sich das Gehirn während dieser Arbeit befindet, kann nicht von jetzt auf gleich beendet werden, weshalb sich nach dem Aufwachen (und insbesondere dem unsanften Gewecktwerden) ein Zustand der Schlaftrunkenheit einstellt, der einige Minuten anhält. Während dieser Übergangsphase sind wir zu ganz besonderen kreativen Kunststücken in der Lage.

Im REM-Schlaf ist die Informationsverarbeitung im Gehirn flüssiger, divergenter und aufgeschlossener. Das Gehirn ignoriert die naheliegenden Verknüpfungen und bevorzugt Verbindungen zwischen Konzepten, die weit voneinander entfernt sind.

Was passiert, wenn man ein waches Gehirn mit all den Zutaten füttert, die zur Lösung eines Problems erforderliche sind? Findet es die Lösung nach einer Traumphase im REM-Zustand oder nach entsprechend langem Grübeln im Wachzustand? Im Rahmen ihrer Experimente hat Walkers Team immer wieder festgestellt, dass es der REM-Schlaf ist, der die Problemlösungen findet. Man geht mit Puzzleteilen ins Bett und wacht mit dem fertiggestellten Bild wieder auf.

Um diese zu verdeutlichen, zitiert der Autor eine Studie von Dr. Ullrich Wagner von der Universität Lübeck. Wagners Probanden bekamen die Aufgabe, Hunderte mühselige Rechenaufgaben des immer gleichen Typs zu bearbeiten. Es gab jedoch einen geheimen Trick, mit dem die Aufgaben sehr viel einfacher und schneller gelöst werden konnte. Nach einer Weile wurden die Probanden weggeschickt, um 12 Stunden später zu einer zweiten Sitzung wiederzukommen. Das Experiment war so getimt, dass die 12-stündige Pause bei einigen Probanden auf den Tag und bei anderen auf die Nacht fiel. In der Gruppe, die geschlafen hatte, wurde der geheime Trick von 60 Prozent der Teilnehmer erkannt. In der anderen Gruppe waren es nur 20 Prozent.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Der Non-REM-Schlaf festigt bekannte Erinnerungen, während der REM-Schlaf die bekannten Erinnerungen zu gänzlich neuen Inhalten kombiniert.

Teil 4: Von Schlaftabletten zu einer veränderten Gesellschaft

Am Anfang des Kapitels beschreibt Walker die Symptomatik und ursächlichen Hintergründe einiger Schlafstörungen wie Somnambulismus, Insomnie, Narkolepsie und tödliche familiäre Schlaflosigkeit.

Halt, Moment – 6,75 Stunden Schlaf reichen!

Wissenschaftler von der University of California, Los Angeles, hatten die Schlafgewohnheiten von vorindustriellen Völkern in Afrika und Südamerika untersucht. Im Sommer schliefen sie nur sechs und im Winter 7,2 Stunden.

Warum also sollten wir acht Stunden schlafen?

Walker macht deutlich, dass die Stammesmitglieder, die von den Forschern untersucht wurden, sich pro Nacht sieben bis acht Stunden Zeit zum Schlafen nahmen, von denen sie sechs bis sieben Stunden tatsächlich schliefen. Daraus würden falsche Schlüsse gezogen, weil die tatsächliche Schlafzeit häufig mit der Gelegenheit zum Schlafen verwechselt werde. Viele Menschen aus westlichen Industrienationen nehmen sich nur fünf bis sechs Stunden Zeit zum Schlafen, von denen sie viereinhalb bis sechs Stunden tatsächlich schlafen.

Außerdem dürften wir nicht vergessen, dass die Stammesmitglieder, die im Durchschnitt 6,75 Stunden schlafen, eine Lebenserwartung von nur knapp über sechzig Jahren haben. Und sie dürften sich den größten Teil des Jahres in einem Zustand leichten Hungers befinden, was bekanntermaßen die Schlafzeit reduziert.

Dann kommt Walker auf eine weitere Studie zu sprechen, die gezeigt hatte, dass Personen, die neun Stunden oder länger schliefen, eine höhere Sterblichkeitsrate aufwiesen. Es sei wichtig zu verstehen, dass es sich um eine reine Korrelationsstudie handelt, aus der man nicht den Schluss ziehen dürfe, dass zu viel Schlaf schädlich sei. Vielmehr sei der Effekt auch dadurch zu erklären, dass viele Menschen, die bereits krank sind, länger schlafen als gesunde Menschen.

Was uns am Schlafen hindert

Welche Aspekte des modernen Lebens werfen unseren natürlichen Schlafrhythmus so sehr aus der Bahn? Walker nennt fünf wesentliche Faktoren:

1. Ständige elektrische Beleuchtung und LED-Licht. Bei künstlicher Beleuchtung nach Sonnenuntergang geht der suprachiasmatische Nukleus, in dem unsere innere Uhr tickt, fälschlicherweise davon aus, dass die Sonne noch nicht untergegangen ist. In der Folge wird die Ausschüttung von Melatonin verzögert, und unsere innere Uhr wird um zwei bis drei Stunden zurückgedreht. Insbesondere das blaue LED-Licht unserer elektronischen Geräte stört unseren Schlaf ganz empfindlich.
2. Regulierung der Zimmertemperatur. Um einzuschlafen, muss die Kerntemperatur unseres Körpers um etwa 1 Grad abkühlen. Unsere Kerntemperatur wird von wärmeempfindlichen Zellen registriert, die sich mit dem suprachiasmatischen Nukleus austauschen und so die Ausschüttung von Melatonin beeinflussen. Eine Schlafzimmertemperatur von 18 Grad gilt als optimal. Bei den meisten Menschen ist das Schlafzimmer zu warm.
3. Koffein.
4. Alkohol. Alkohol ist ein Sedativum, das sich im Gehirn an Rezeptoren festsetzt, die verhindern, dass Neuronen elektrische Signale abfeuern. Unter dem Einfluss von Alkohol stellt sich kein echter Schlaf ein, sondern ein Zustand der Bewusstlosigkeit, der sich grundlegend von natürlichem Schlaf unterscheidet. Alkoholisierter Schlaf ist nicht erholsam. Man wacht nachts ständig auf, ohne sich jedoch am nächsten Tag daran zu erinnern. Und wenn der Körper den Alkohol abbaut, entsteht eine chemische Verbindung mit dem Namen Acetaldehyd, die verhindert, dass das Gehirn REM-Schlaf erzeugt. Selbst bei mäßigem Alkoholkonsum stellt sich kein Traumschlaf ein.
5. Das Vermächtnis der Stechuhren. Die meisten Menschen lassen sich von einem Wecker wecken. Doch wenn man künstlich aus dem Schlaf gerissen wird, kommt es zu einer Kampf-oder-Flucht-Reaktion, die den Blutdruck und die Herzfrequenz extrem ansteigen lässt. Wenn wir die Schlummertaste verwenden, tun wir uns das sogar mehrmals hintereinander an.

Pillen vor dem Schlafengehen?

Walker stellt klar, dass kein Mittel existiert, das natürlich Schlaf hervorrufen kann. Schlafmittel betäuben uns eher, als dass sie den Schlaf fördern. Sie wirken auf das gleiche System wie Alkohol. Ein weiterer Nachteil von verschreibungspflichtigen Schlaftabletten ist, dass sie süchtig machen.

Anstatt Schlaftabletten zu nehmen, sollte man auf eine gute Schlafhygiene achten. Walker verweist auf zwölf Ratschläge, die sich auf der Website des National Institute of Health befinden. Der wichtigste Tipp von allen lautet: Darauf achten, dass man immer zur gleichen Zeit einschläft und aufwacht (auch am Wochenende). Effektiver lässt sich der Schlaf kaum verbessern. Außerdem hilft eine aktive Lebensweise.

Schlaf und Gesellschaft

Am Ende des Buches prangert der Autor noch einige gesellschaftliche Entwicklungen an, die den kollektiven Schlafmangel weiter befeuern. Zum Beispiel führt Schlafmangel zu längeren Arbeitszeiten, die zu noch mehr Schlafmangel führen, der wiederum … usw.

Ein weiterer Punkt, den Walker kritisiert, ist der frühe Schulbeginn, der gerade in diesem Alter ausgesprochen kontraproduktiv ist und genau das Ziel sabotiert, das die Schule anstrebt: Bildung und Persönlichkeitsentwicklung.

Fazit

Man kann ohne Übertreibung sagen, dass Das große Buch vom Schlaf eines der wichtigsten Bücher unserer Zeit ist. Trotz seiner Länge von mehr als 400 Seiten ist das Buch an keiner Stelle langweilig.

PS

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