»Schlaf ist wie Epilepsie; in gewisser Weise ist Schlaf sogar ein epileptischer Anfall. Folglich beginnt Epilepsie bei vielen Menschen im Schlaf, und sie werden regelmäßig im Schlaf davon heimgesucht, nicht jedoch im Wachzustand.« Mehr als 2300 Jahre ist es her, dass der griechische Philosoph und Naturforscher Aristoteles diese Gedanken niederschrieb. Damit war er einer der Ersten, der auf einen Zusammenhang zwischen dem Anfallsleiden und der Nachtruhe hinwies.

Inzwischen wird zunehmend deutlich, wie eng die Verbindung ist – so eng, dass der 2006 verstorbene Neurowissenschaftler Mircea Steriade in einem Standardlehrbuch zu Schlaf und Epilepsie die beiden als »häufige Bettgenossen« bezeichnete. Woher die intime Beziehung rührt, ist bis heute nicht im Detail verstanden. Doch beginnen immer mehr Ärztinnen und Ärzte, bei der Behandlung ihrer Patienten auch deren Schlaf in den Blick zu nehmen.

Epilepsie ist ein relativ häufiges Leiden (und war es vermutlich auch schon im antiken Griechenland). Unter den Betroffenen sind so prominente Persönlichkeiten wie Julius Cäsar, Papst Pius IX. oder der kanadische Musiker Neil Young. Der Begriff bezeichnet ein ganzes Bündel von Erkrankungen mit sehr unterschiedlichen Ursachen – von Infektionen über Vergiftungen bis hin zu genetischen Einflüssen. Bei Rudi Dutschke, einem der Gesichter der 68er-Bewegung in Deutschland, war ein Attentat der Auslöser, bei dem er von zwei Schüssen in den Kopf getroffen wurde.

Epilepsie hat viele Gesichter

Gemeinsames Charakteristikum sind wiederkehrende Anfälle, zum Beispiel unkontrollierbare Zuckungen in der Hand, die sich über den kompletten Arm ausbreiten. In ihrer dramatischsten Form verlieren die Patientinnen und Patienten plötzlich ihr Bewusstsein und fallen mit versteiften Extremitäten zu Boden, bis schließlich am ganzen Körper krampfende Bewegungen einsetzen. Manche Anfälle lassen sich dagegen leicht übersehen, wie etwa die Absencen, die besonders oft bei Kindern zu beobachten sind. Diese werden für fünf bis zehn Sekunden bewusstlos, ohne dabei ihre Haltung zu verändern oder ihre Augen zu schließen. Sie wirken, als wären sie kurz in einer tiefen Trance.

Während eines epileptischen Anfalls sind große Gruppen von Nervenzellen im Gehirn zeitgleich ungewöhnlich stark aktiv. Im Elektroenzephalogramm (EEG) zeigt sich das in massiven Ausschlägen (siehe »Gewittersturm im EGG«). Manchmal entspringt dieser elektrische Sturm einer eng begrenzten Nervenzellpopulation und breitet sich von dort wie ein Feuer aus. In der Neurologie spricht man dann von einem fokalen Anfall. Im Gegensatz dazu stehen generalisierte Anfälle, bei denen große Teile beider Hirnhälften auf einen Schlag in einen Zustand exzessiver Aktivität übergehen.

Beide Typen sind alles andere als selten: Studien zufolge erleidet einer von zehn Menschen im Laufe des Lebens mindestens einen epileptischen Anfall. Von einer Epilepsie spricht man, wenn die Anfälle häufiger auftreten (zum Beispiel zweimal innerhalb von 24 Stunden) oder sich nach einem einmaligen Anfall Hinweise auf ein erhöhtes Risiko für weitere feststellen lassen (in der Bildgebung oder im EEG). In Deutschland trifft das auf etwa ein Prozent aller Frauen, Männer und Kinder zu.

Zur Diagnostik nutzen Fachleute vor allem das EEG. Zwar folgen auf einen Anfall oft wochenlange Phasen ohne offensichtliche Symptome. Doch finden sich bei den meisten Erkrankten auch während dieser Zeit charakteristische Ausschläge in den Hirnstromkurven. Derartige epilepsietypische Potenziale, abgekürzt ETP, gibt es fast ausschließlich bei Menschen mit Epilepsie. »Und sie entstehen bevorzugt, während die Betroffenen schlafen«, erklärt Lukas Imbach, Medizinischer Direktor der Epileptologie am Züricher Epilepsie-Zentrum Klinik Lengg.

Epileptische Entladungen sind besonders häufig im Tiefschlaf

Die Neurologin Milena Pavlova und ihr Kollege Marcus Ng haben diesen Zusammenhang vor einigen Jahren genauer untersucht. Dazu analysierten sie 42 verschiedene Studien mit insgesamt mehr als 1400 Patientinnen und Patienten. Sie schauten sich dabei nicht nur an, ob die ETP im wachen Gehirn oder während der Nachtruhe aufgetreten waren, sondern gegebenenfalls auch, in welcher Schlafphase.

Bei fast allen warmblütigen Tieren kommt Schlaf in zwei Varianten vor: REM und Non-REM (NREM). Jede Nacht erleben wir vier bis sechs NREM-REM-Zyklen. Wenn wir einschlafen, gleiten wir zunächst in eine NREM-Phase. Dabei synchronisieren die Nervenzellen zunehmend ihre Aktivität. Es ist, als würden nach einem Konzert die Fans zunächst wild durcheinanderklatschen, um irgendwann mit einem gemeinsamen Rhythmus eine Zugabe zu fordern. Auf die N1-Phase direkt nach dem Einschlafen folgen die N2- und dann die N3-Phase. Je tiefer wir in die temporäre Bewusstlosigkeit sinken, desto lauter und langsamer wird das Klatschen.

An den NREM-Schlaf schließt sich in der Regel eine REM-Periode an. Das Kürzel steht für »rapid eye movement« – die Schlafenden haben dabei meist die Lider geschlossen, bewegen dahinter aber schnell ihre Augen hin und her. Die neuronale Aktivität ist nun deutlich weniger synchron und ähnelt der einer wachen Person (siehe »Goldgrube REM-Schlaf«). Menschen mit Epilepsie verbringen im Schnitt weniger Zeit im REM-Schlaf als Gesunde (siehe »Veränderte Schlafarchitektur«).

Pavlova und Ng stellten nun fest, dass die ETP bei Epilepsiekranken besonders oft in der N3-Phase entstehen: Im Tiefschlaf sind sie gut doppelt so wahrscheinlich wie im Wachzustand. Auch das Risiko fokaler Anfälle ist während der Nachtruhe deutlich höher, hier allerdings am ehesten in der N1-Phase. Die Wahrscheinlichkeit, einen Anfall zu erleiden, ist im Schlaf um mehr als das Zehnfache gegenüber dem Wachzustand erhöht. Das gilt nicht für alle Formen der Erkrankung. So gibt es auch Epilepsien, bei denen die Anfälle vor allem dann entstehen, wenn die Patienten wach sind. »Doch bei vielen Betroffenen sehen wir nachts eine auffällige Häufung«, betont Lukas Imbach.

Neuronaler Gleichtakt als Nährboden für Anfälle

Warum ist das so? »Epilepsie hat sehr viel mit den Rhythmen unseres Gehirns zu tun«, erklärt die Neurologin Anna Heidbreder, Oberärztin am Universitätsklinikum Bergmannsheil Bochum. »Sind diese im Einklang, können sich Störungen besser verbreiten.« Wenn zu dieser Zeit kleine Gruppen von Nervenzellen ungewöhnlich stark feuern, kann sich das leicht zu einem Flächenbrand ausweiten – ähnlich wie eine Zigarettenkippe, die normalerweise einfach verglimmt wäre, nach einer Dürre jedoch viele Hektar Wald in Flammen aufgehen lässt.

Um miteinander zu kommunizieren, müssen Neurone sich synchronisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Informationen zu einem Zeitpunkt beim Empfänger eintreffen, zu dem er sie auch verarbeiten kann. Es ist wie bei zwei Sprechfunkgeräten: Nur wenn beide auf denselben Kanal eingestellt sind, können sich ihre Besitzer miteinander unterhalten.

»Epilepsie hat sehr viel mit den Rhythmen unseres Gehirns zu tun«Anna Heidbreder, Neurologin

Im Schlaf schalten in der Großhirnrinde immer größere Netzwerke auf denselben Kanal, allerdings nicht, um Informationen auszutauschen: Dieser gemeinsame Grundrhythmus stellt sich gewissermaßen von selbst ein. »Das nutzen epileptische Anfälle bildlich gesprochen aus«, sagt Lukas Imbach. »Sie machen sich einen tief im Gehirn verankerten Mechanismus zunutze, um sich auszubreiten.« Der Schlaf-wach-Übergang ist dafür offenbar besonders anfällig: Einerseits beginnen sich zu diesem Zeitpunkt viele neuronale Netzwerke zu synchronisieren. Zudem verändert sich beim Einschlafen das Gleichgewicht der hemmenden und erregenden Botenstoffe stark.

Der Ruherhythmus der Hirnrinde wird in der Fachwelt »langsame Oszillation« genannt. Dabei wechseln große Netzwerke von Nervenzellen synchron zwischen zwei Zuständen hin und her: In der sogenannten »Up-Phase« feuern sie für ein paar Zehntelsekunden, um dann während der »Down-Phase« gemeinsam für einen Moment zu verstummen. Die Neurowissenschaftlerin Birgit Frauscher hat 2015 an der McGill University in Montreal die Rolle solcher Schwingungen bei der Entstehung epileptischer Spikes untersucht, einer bestimmten Form epilepsietypischer Potenziale.

Frauscher und ihr Team hatten ursprünglich vermutet, dass diese Signale sich vorwiegend während der kollektiven Up-Phase bilden; schließlich ist dann die Feuerbereitschaft der Neurone am höchsten. Erstaunlicherweise war das aber nicht der Fall, wie sich bei der Analyse der Hirnströme von acht Betroffenen herausstellte. Stattdessen traten die Spikes vor allem beim Übergang von Up zu Down auf, also zu dem Zeitpunkt, an dem die Nervenzellen verstummen. Warum, ist nicht ganz klar. Womöglich spielt dabei ein besonderer Zelltyp im Gehirn eine Rolle: die hemmenden Interneurone.

Diese werden aktiv, wenn Nervenzellen feuern, und sorgen durch ihren Einfluss dafür, dass sich die Erregung nicht unkontrolliert ausbreitet. Sie üben ihre Wächterfunktion allerdings nur während der Up-Phasen aus. In den Down-Phasen verstummen sie genau wie alle anderen Neurone. Eventuell kommt es dadurch zu einem Rebound-Effekt, und die Zellen werden durch den Wegfall der Hemmung kurzzeitig noch erregbarer als normal. Handfeste Beweise dafür gibt es bislang zwar noch nicht. Die Schweizer Medizinerin Andrea Seiler, die am Inselspital in Bern die Epileptologie leitet, hält diesen Mechanismus jedoch durchaus für plausibel.

Schlafmangel erhöht das Risiko für epileptische Anfälle

Das Risiko für einen epileptischen Anfall verringert sich in aller Regel mit steigender Schlafdauer. Umgekehrt gibt es Hinweise darauf, dass Schlafmangel es erhöhen kann. »Bei manchen Formen der Epilepsie sinkt dadurch die Krampfschwelle«, erklärt Lukas Imbach. Kurzzeitiger Schlafentzug wird sogar diagnostisch genutzt: Nach einer durchwachten Nacht steigt nämlich die Wahrscheinlichkeit, dass im EEG epilepsietypische Potenziale auftauchen.

»Der Auslöser könnte sein, dass sich die Neurone bei Schlafmangel nicht genügend erholen können und Abfallprodukte in den Zellen nicht ausreichend abtransportiert werden«, so Imbach. Denn der Schlaf ist eine Zeit des Großreinemachens. Unser Gehirn wird währenddessen gründlich durchgespült; dadurch entledigt es sich störender oder toxischer Abfallstoffe. Allerdings ist auch diese Hypothese noch nicht vollständig bewiesen.

»Nächtliche Anfälle unterbrechen den Schlaf, und auch ›stille‹ epileptische Entladungen können die Schlafarchitektur stören«Andrea Seiler, Neurologin

Klar ist dagegen, dass viele Menschen mit Epilepsie nicht sonderlich gut schlafen. Dafür gibt es unterschiedliche Gründe: »Nächtliche Anfälle unterbrechen den Schlaf, und auch ›stille‹ epileptische Entladungen können die Schlafarchitektur stören«, erklärt Andrea Seiler in einer E-Mail. Ängste oder andere psychische Belastungen beeinflussen die Nachtruhe zusätzlich ungünstig, ebenso manche Medikamente. Auch Therapien wie die Vagusnerv-Stimulation können den Schlaf beeinträchtigen. Dabei versucht man, die Entstehung von Anfällen durch einen implantierten Schrittmacher zu verhindern, der den Vagusnerv regelmäßig reizt.

Häufige Atemaussetzer

Hinzu kommt, dass Erkrankte beim Schlafen häufig mit Atemaussetzern zu kämpfen haben – in der Medizin als »obstruktive Schlafapnoe« bezeichnet. Sie treten auf, wenn sich Zunge und der weiche Teil des Gaumens auf die Atemwege legen und sie versperren. Die Betroffenen können keine Luft holen: 10, 30, manchmal sogar 60 Sekunden lang. Irgendwann wird ihre Atemnot so groß, dass sie kurzzeitig aufschrecken und explosionsartig einatmen. Das Ganze wiederholt sich in schweren Fällen alle paar Minuten; die Schlafqualität leidet dadurch massiv.

Unter Menschen mit Epilepsie ist die Schlafapnoe besonders verbreitet. Bis zu 40 Prozent der Patienten leiden darunter – eine mehr als doppelt so hohe Quote wie in der Normalbevölkerung. Ein Grund dafür: Übergewicht erhöht sowohl das Risiko für die nächtlichen Atemaussetzer als auch für das Anfallsleiden. So führen Fetteinlagerungen in Hals, Zunge und Gaumen dazu, dass die Atemwege noch häufiger verlegt werden. Zudem schädigt Übergewicht die Blutgefäße im Gehirn, was langfristig Epilepsien auslösen kann.

»Bislang wird nur ein Bruchteil der Epilepsiepatienten auf eine möglicherweise vorliegende Schlafapnoe untersucht«Anna Heidbreder, Neurologin

Bei vielen Betroffenen kommt es zu einem Teufelskreis: Durch die Atemaussetzer verschlechtert sich der Schlaf. Als Folge steigt das Risiko von stillen epileptischen Entladungen und Anfällen. Dadurch sinkt die Schlafqualität noch weiter. Abhilfe verspricht eine spezielle Atemmaske: Sie kann nicht nur die Apnoe verbessern, sondern gleichzeitig auch das Anfallsrisiko erheblich verringern. Das belegt etwa eine Analyse eines chinesischen Teams aus dem Jahr 2016. Darin hatte es 26 unterschiedliche Studien mit insgesamt mehr als 1900 Teilnehmenden ausgewertet.

»Dennoch wird bislang nur ein Bruchteil der Epilepsiepatienten auf eine womöglich vorliegende Schlafapnoe untersucht«, bedauert die Bochumer Neurologin Anna Heidbreder. »Das haben noch zu wenige Fachleute auf dem Schirm, obwohl sich das gerade zu ändern beginnt. Wichtig ist das auch deshalb, weil Schlafapnoe oft mit Depressionen einhergeht, und das ist eine häufige Begleiterkrankung der Epilepsie.«

Nächtliche Klänge zur Anfallsreduktion

Der enge Zusammenhang zwischen Schlaf und dem Anfallsleiden lässt sich eventuell auch auf eine andere Weise therapeutisch nutzen: durch ein Verfahren, das sich »auditorische Stimulation« nennt. Hier sollen Tonsignale den Rhythmus der Hirnrinde im Schlaf beeinflussen. Dazu werden die langsamen Wellen mithilfe von Elektroden erfasst. Zu bestimmten Zeitpunkten spielt man der schlafenden Person einen Ton vor. Dadurch verändert sich die Amplitude der Oszillationen, also die Höhe der Wellenberge und die Tiefe der Täler. Erfolgt die auditorische Stimulation immer dann, bevor das EEG-Signal sein Maximum erreicht, vergrößert sich der Ausschlag, ähnlich wie wenn man einer Schaukel zusätzlichen Schwung verleiht. Ertönt das Signal dagegen auf dem Weg ins Wellental, werden die Oszillationen gedämpft.

Das macht das Verfahren auch für die Epilepsieforschung interessant. Die Idee dahinter: Vielleicht sinkt das Risiko von Anfällen im Schlaf, wenn der nächtliche Rhythmus der neuronalen Netzwerke abgeschwächt wird. Denn zumindest in der Theorie sollte sich dann ein elektrischer Funke nicht so leicht zu einem Großbrand ausweiten. Noch muss sich zeigen, ob das wirklich funktioniert. In einem ersten Test am Universitäts-Kinderspital Zürich aus dem Jahr 2019 hatte das Verfahren keine Auswirkung auf die Bildung epileptischer Spikes. Die Ergebnisse basieren allerdings auf den Daten von lediglich fünf Kindern. Momentan läuft dort eine Folgestudie, in die mindestens 80 Mädchen und Jungen mit Epilepsie aufgenommen werden sollen.

Hoffnung machen dagegen Ergebnisse, die eine Arbeitsgruppe aus Kanada 2026 veröffentlicht hat. Bei 27 Kindern verringerte sich durch auditorische Stimulation die Zahl der epilepsietypischen Potenziale signifikant. Erstaunlicherweise mussten die Tonsignale dazu aber so abgestimmt sein, dass sie den Schlafrhythmus des Gehirns verstärkten und nicht abschwächten. Ob die Methode tatsächlich therapeutisches Potenzial hat, dürfte sich in den kommenden Jahren zeigen.