Direkt zum Inhalt

Bewusstsein: Nachts, wenn das Hirn in Inseln zerfällt

Anstrengender Job! Den ganzen Tag über die höchste Hirnfunktion herstellen. Verständlich, dass die Neuronen von der Bewusstsein-Macherei irgendwann mal Ruhe brauchen - vor allem von ihren Arbeitskollegen wollen sie dann erstmal nichts mehr hören.
MRILaden...
Schon vor beinahe dreitausend Jahren unterschieden die alten Inder in ihren heiligen Schriften, den Upanischaden, drei fundamentale Zustände des Geistes: Wachen, Träumen und traumlosen Tiefschlaf. Dem stimmen die heutigen Neurowissenschaftler nach unzähligen EEGs und Hirntomografien bedenkenlos zu. Einig wären sich die Forscher mit den östlichen Weisen auch darin, dass sich das Bewusstsein mit dem Einschlafen verabschiedet. Bei der Frage allerdings, was dieses ominöse Bewusstsein denn ist, stehen bis heute besiegelte Antworten aus.

SchlafstadienLaden...
Schlafstadien | Nach dem Einschlafen sinken wir zunächst in eine NREM-Tiefschlafphase, im EEG gekennzeichnet durch langsame Deltawellen. Dann folgen zyklisch REM- und NREM-Phasen aufeinander, wobei die Dauer der von Thetawellen geprägten REM-Phasen im Laufe der Nacht zunimmt.
Die Teilung der Nachtruhe in zwei verschiedene Sorten Schlaf machten amerikanische Physiologen erstmals in den 1950er Jahren wissenschaftlich dingfest, als sie den REM-Schlaf entdeckten. Diesen kennzeichnen rasch zuckende Augenbewegungen (rapid eye movements) unterhalb der geschlossenen Lider. In der Folge stellte sich heraus, dass während einer REM-Phase geweckte Testschläfer häufig von lebhaften Träumen berichten. Bei den in der übrigen Zeit – dem Nicht-REM-Schlaf (NREM) – Wachgerüttelten blieben die Seiten des Traumprotokolls dagegen leer.

Für den Zusammenhang der Phänomene Schlaf und Bewusstsein interessiert sich auch der italienische Mediziner Giulio Tononi. Einen Namen machte er sich im Jahr 2000, als er nachwies, dass sich selbst die Taufliege Drosophila gelegentlich ein Nickerchen gönnt. Inzwischen untersucht er an der Universität Wisconsin-Madison die Schlafzyklen eines etwas komplizierteren Tieres.

In seinem Schlaflabor observierte er mit modernstem Gerät Wachphase und NREM-Schlaf von menschlichen Probanden. Mit dem allnächtlichen Wegdämmern des Bewusstseins müsse doch irgendeine messbare Veränderung der Funktionsweise des Gehirns einhergehen, vermutete Tononi. Und tatsächlich wurde er fündig.

SchlaflaborLaden...
Schlaflabor | Ein Testschläfer mit EEG-Haube, welche die Ausbreitung des elektrischen Pulses verfolgt. Den Strom in der Großhirnrinde induziert das TMS-Gerät oberhalb des Kopfes. Die Stimulation können übrigens auch die wachen Probanden nicht wahrnehmen – denn dies würde die Reaktionen in den beobachteten Hirnarealen verfälschen.
Anhand der so genannten transkranialen Magnetstimulation (TMS) verabreichte er präzise Strompulse in den prämotorischen Kortex der Versuchspersonen. Waren die Probanden wach, pflanzten sich die elektrischen Signale von der erregten Region über Nervenzellausläufer in benachbarte und einige entferntere Hirnareale fort. Schlummerten die Menschen dagegen im traumlosen NREM-Schlaf, zeitigte die TMS zwar eine lokale Reaktion – nur teilten die dortigen Neuronen ihren Nachbarn nichts mehr von der Stimulation mit.

Tononi schließt aus den Ergebnissen, dass während der NREM-Phase die vernetzten Verbindungen in der Großhirnrinde zusammenbrechen: "Beim Verschwinden des Bewusstseins zerfällt der Kortex in viele kleine Inseln, die nicht mehr miteinander sprechen können." Demnach würde erst ein andauerndes, gemeinschaftliches Flüstern der Neuronen Bewusstsein hervorbringen. Wie das menschliche Gehirn die Kommunikationskanäle im NREM-Schlaf kappt, weiß Tononi allerdings noch nicht.

Als nächstes will sich der Forscher nun dem REM-Schlaf widmen und mit seiner nüchternen Methode das von Legenden umrankte Traumbewusstsein auf die Probe stellen. Wer unserem Hirn die oft bizarren Traum-Dramaturgien einflüstert, wird aber dadurch wohl nicht endgültig zu klären sein.
30.09.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 30.09.2005

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnervideos