Nach einer schlaflosen Nacht fühlt man sich meist ziemlich matschig im Kopf. Immer wieder entgleitet einem die Aufmerksamkeit. Solche Aussetzer können verheerende Folgen haben, etwa beim Autofahren. Eine US-Studie zeigt nun: Diese Blackouts bei Schlafmangel passieren offenbar immer kurz bevor ein Schwall Liquor (zerebrospinale Flüssigkeit) das Gehirn verlässt – ein Prozess, der üblicherweise während des Schlafs stattfindet. Die Forschenden um Laura Lewis vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge veröffentlichten ihre Ergebnisse bei »Nature Neuroscience«.

Um zu verstehen, was bei Menschen mit Schlafmangel im Gehirn passiert, untersuchten Lewis und ihre Kollegen 26 Freiwillige, die zweimal getestet wurden – einmal nach einer durchwachten Nacht im Labor, einmal in ausgeruhtem Zustand. Die Probanden absolvierten jeweils am Morgen zwei verschiedene Aufmerksamkeitsaufgaben. Bei dem visuellen Test erschien auf einem Bildschirm ein Kreuz, das sich in zufälligen Abständen in ein Quadrat verwandelte. Die Teilnehmer sollten jeweils dann einen Knopf drücken, wenn sie die Veränderung sahen. Bei der auditiven Aufgabe hörten sie einen variierenden Piepton.

Währenddessen lagen sie in einem speziellen Magnetresonanztomografen (MRT), der nicht nur den Blutfluss und somit indirekt die neuronale Aktivität misst, sondern auch den Liquorstrom im Gehirn. Alle Teilnehmenden trugen zudem eine EEG-Haube, die ihre elektrischen Hirnsignale aufzeichnete.

Wie erwartet, schnitten die Probanden nach durchwachter Nacht bei beiden Aufgaben schlechter ab, als wenn sie ausgeruht waren. Sie reagierten langsamer und registrierten einige Veränderungen überhaupt nicht. Diese mentalen Aussetzer spiegelten sich auch im EEG wider. Besonders auffällig: Immer zwei Sekunden nach solchen »Blackouts« setzte eine Welle abfließenden Liquors ein, die kurz danach wieder ins Gehirn zurückkehrte. Solche rhythmischen Veränderungen im Fluss der zerebrospinalen Flüssigkeit sind eigentlich typisch für den Schlaf. Das sogenannte glymphatische System entsorgt auf diese Art »dreckigen« Liquor – eine Voraussetzung dafür, dass unser Hirn am nächsten Tag wieder voll einsatzfähig ist und effektiv arbeiten kann.

Auf Kausalität kann nicht sicher geschlossen werden

»Wenn Sie nicht schlafen, setzen die Liquorwellen im Wachzustand ein, wo man sie normalerweise nicht sieht. Allerdings gehen sie mit einer Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit einher«, sagt Laura Lewis in einer Pressemeldung. Die Fachleute haben eine solche Kausalität jedoch nicht direkt getestet. Ob die Liquorwellen die kurzen Blackouts verursachen oder lediglich mit ihnen einhergehen, ist bislang unklar. Weitere Untersuchungen über die zugrunde liegenden Mechanismen müssten deshalb folgen.

Ria Kodosaki, Neurowissenschaftlerin am University College London, spekuliert gegenüber »The Guardian«, dass die Aussetzer womöglich eine Schutzmaßnahme sind. Man könne sie sich wie erzwungene Boxenstopps vorstellen: Im Gehirn lässt vorübergehend die Konzentration auf äußere Reize nach, sodass es wichtige interne Aufgaben erledigen kann.