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Einseitiger Tiefschlaf: Halb schlaf ich, halb wach ich

Bei manchen Tieren fällt nur eine ­Hirnhälfte in den Schlaf. Das erlaubt es ihnen, unter schwierigen Bedingungen zu überleben. Aber auch Menschen zeigen mitunter ein ähnliches Verhalten – wenn sie erstmals in einem fremden Bett schlafen!
Virginia-Uhu im HalbschlafLaden...

Solange wir wach sind, bewegen wir ständig verschiedenste Muskeln und nehmen unsere Umwelt aktiv wahr. Im Schlaf ­hingegen verharren wir die meiste Zeit wie ­gelähmt und verlieren das Bewusstsein. Der Unterschied zeigt sich im Elektroenzephalogramm (EEG): Eine Tiefschlafphase beispielsweise erkennt man an den langsamen großen Wellen; im Wachzustand sind die EEG-Wellen deutlich schneller und verlaufen mit geringerem Ausschlag.

Da schlafende Tiere eine leichte Beute für Fressfeinde sind, haben einige Spezies wie Delfine und Robben, aber auch manche Vogelarten eine besondere Eigenschaft entwickelt: Bei ihnen schlummert nur eine Hirnhälfte, während die andere wachsam bleibt. Dabei ­halten einige von ihnen sogar ein Auge offen. Manche Tiere verfallen lediglich in bestimmten Situationen in einen solchen halbseitigen Tiefschlaf (englisch: unihemispheric slow-wave sleep, kurz USWS), sonst schlummern bei ihnen beide Hirnhälften.

Einer der Ersten, die den halbseitigen Schlaf bei Tieren entdeckten, war der durch seine exzentrischen Selbstversuche bekannt gewordene Neurowissenschaftler John C. Lilly (1915–2001). In den 1960er Jahren hatte er beobachtet, dass Delfine in ihren Ruhephasen jeweils nur ein Auge schlossen. Lilly nahm an, die Tiere würden selbst im Schlaf noch ihre Umgebung im Blick behalten und Geräuschen lauschen. Was sich in ihrem Gehirn tatsächlich abspielt, brachten jedoch erst spätere Experimente ans Licht …

10/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 10/2019

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  • Quellen

Kedziora, D. J. et al.: Physiologically based quantitative modeling of unihemispheric sleep. Journal of Theoretical Biology 314, 2012

Lyamin, O. L. et al.: Cetacean Sleep: An Unusual Form of Mammalian Sleep. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 32, 2008

Mascetti, G. G.: Unihemispheric sleep and asymmetrical sleep: Behavioral, neurophysiological, and functional perspectives. Nature and Science of Sleep 8, 2016

Rattenborg, N. C. et al.: Evidence that birds sleep in mid-flight. Nature Communications 7, 2016

Tamaki, M. et al.: Night Watch in One Brain Hemisphere during Sleep Associated with the First-Night Effect in Humans. Current Biology 26, 2016