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News: Morpheus' Arme und die Folgen

Schlaf erst mal eine Nacht drüber, denn morgen sieht alles anders aus: Ein gut gemeinter Rat, meist geäußert von unbeteiligten Außenstehenden, der nun aber auch seine wissenschaftliche Berechtigung erhält. Neue Studien unterstreichen, dass Lernen im Schlaf durchaus kein Traum sein muss.
Eine gut durchschlafene Nacht, also die Zeit zwischen dem Geräusch beim Ausknipsen des Lichtschalters und dem penetranten Schrillen des Weckers, lässt sich streng wissenschaftlich in mehrere aufeinander folgende Schlafphasen untergliedern. Kurz nach dem Einschlafen fallen wir zunächst in eine tiefe, traumlose Schlafphase, gekennzeichnet durch geringe Augenbewegungen und ein langsames, stetiges Gehirnwellenmuster. Abgelöst wird dieser so genannte NREM-(non-rapid-eye-movement)-Schlaf durch REM-(rapid-eye-movement)-Schlafphasen mit deutlichen und häufigen Augenbewegungen. Die beiden Phasen wiederholen sich zyklisch bis zum Morgen etwa vier bis sechs Mal.

Schlafforscher der Harvard University um Robert Stickgold konnten bereits zeigen, dass beide Schlafphasen wichtige Funktionen für die nächtliche Regeneration der geistigen Leistungsfähigkeit eines Schläfers haben. So hängt die Wahrnehmungsfähigkeit von Versuchspersonen in visuellen Tests und die Dauerhaftigkeit der dabei antrainierten Fähigkeiten sowohl von den NREM-Schlafphasen im ersten, als auch den REM-Phasen im letzten Viertel eines durchschnittlichen, sechs bis neunstündigen Nachtschlafes ab.

In neuen Studien wandten sich Stickgold und seine Kollegen nun der Bedeutung einzelner Schlafphasen für das Erlernen von Bewegungsabläufen zu. Die menschlichen Versuchspersonen der Schlafforscher erlernten dafür zunächst in einer zwölf-minütigen Übungsphase eine bestimmte, einfache Zahlenkombination, die sie auf einer Computertastatur so schnell und genau wie möglich eintippen sollten [1].

Dann wurde ihre Leistung festgehalten und mit einem Testdurchgang zwölf Stunden später verglichen. Eine Gruppe von Versuchspersonen hatte den ersten Test allerdings abends durchgeführt und schlief daraufhin während der Wartezeit, eine zweite Gruppe absolvierte den ersten Test morgens und blieb zwölf Stunden bis zur Testwiederholung wach. Der Leistungsvergleich beider Gruppen erbrachte ein eindeutiges Ergebnis: Die Schläfer steigerten ihre Leistung um etwa 20 Prozent, während die zweite Gruppe kein besseres Ergebnis als im ersten Test vermelden konnte.

Die Forscher untersuchten daraufhin genauer, welche der Schlafphasen für die deutlich verbesserten Tastaturkünste der ausgeruhten Testkandidaten verantwortlich waren. Mit Hilfe von Gehirnableitungen und Messungen der Augenbewegungen der Schläfer kamen sie zu dem Schluss, dass auch für das Erlernen motorischer Abläufe, wie schon für die Leistungssteigerung in Wahrnehmungstests, das letzte Viertel der Nacht die entscheidende Rolle spielt. Erlernte Bewegungsabläufe sind allerdings nicht von den letzten REM-, sondern den dazwischen liegenden letzten NREM-Schlafphasen abhängig.

"Jedenfalls," so Schlafforscher Matter Walker von der Harvard Medical School, "ist diese letzte Phase einer Nacht genau die, welche man abrupt abbricht, um früh aufzustehen." Ausschlafen sei wichtig, um erlernte motorische Fähigkeiten optimal anwenden zu können – eine These, der die Langschläfer unter den frustiert übenden Berufsmusikern, den trainierenden Balletttänzerinnen und den Sportlern begeistert zustimmen dürften.

Weitere Freunde machten sich die Wissenschaftler mit einer zweiten Studie – diesmal erfreuten sie den Teil der arbeitenden Bevölkerung, der sich von einem kurzen Mittagsschläfchens schon immer auch eine geistige Leistungssteigerung erhofft hatte [2]. Eigentlich, so dachten die Wissenschaftler ursprünglich, werden die leistungssteigernden der späten REM- und NREM-Schlafphasen ja erst nach ein paar Stunden ungestörten Nachtschlafes erreicht. Welchen schöpferischen – und biologischen – Sinn könnten dann solche kurzen Schlafperioden wie das moderne "power-napping" aufstrebender Unternehmer oder die traditionelle Siesta südlicher Landstriche haben?

Um die Frage zu beantworten, forderten die Forscher zunächst ihre Versuchsteilnehmer dazu auf, sich die Anordnung von Strichgrafiken auf einem Computerbildschirm zu merken und sie wiederzugeben. Die Leistungen der Probanden nahm dabei in den vier Testdurchgängen über den Tag hinweg stetig ab – nicht jedoch bei Testpersonen, die zwischen dem zweiten und dritten Durchlauf ein Schläfchen einlegen durften. Eine Stunde Schlaf hob die Leistungsfähigkeit sogar auf das Ausgangsniveau des Morgens, nach einer halbstündigen Schlafpause nahm zumindest die Wahrnehmungsfähigkeit nicht weiter ab.

Offenbar spielen gerade die langsamen Gehirnwellen während der NREM-Phasen eine Rolle, denn solche waren vermehrt bei den Testpersonen messbar, die zwischen den Aufgaben eine Stunde lang geschlafen hatten. Die Forscher vermuten nun, dass der visuelle Kortex, jene Gehirnregion in der die wahrgenommenen Reize verarbeitet werden, "zunehmend während der wiederholten Aufgaben gesättigt wird". Schlaf sei wichtig um Informationen, die bereits aufgenommen wurden, auch im Gedächtnis behalten zu können. Diese notwendige Informationsverarbeitung erfolge vermutlich, so die Forscher, in den NREM-Schlafphasen unter dem Einfluss langsamer Gehirnwellen – auch schon in kurzen Schlafperioden.

Erfreuliche Ergebnisse der Schlafforscher also für alle, die an das Lernen im Schlaf glauben – und zudem eine herrliche Ausrede für Freunde des Mittagschlafs und diejenigen, die sich morgens gerne noch einmal umdrehen: Argumente zur Verteidigung liegen nun jedenfalls auf dem Tisch.

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