Rätselhafter Schlummer - Warum schlafen wir? Noch sind sich Forscher uneins, was den Schlaf auslöst. Der Biologe und Autor Peter Spork erzählt wie Theorien zum Schlaf sich im Laufe der Jahrtausende wandelten.

21.00 Uhr(Müdigkeit)

Die Nacht beginnt mit dem Lichtwechsel. Lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut des Auges melden ans Gehirn: Schlafenszeit! Die Zellen stammen aus den Urzeiten der Evolution und dienen nicht dem Sehen, auch bei Blinden können sie intakt sein. Sie registrieren das Rot des Sonnenuntergangs. Blaues Bildschirmlicht verwirrt sie und behindert das Einschlafen.

Auf das Signal der Augen hin schüttet die Zirbeldrüse tief im Gehirn Melatonin aus, das Hormon der Nacht. Es macht schläfrig und sexuell träge und bereitet den Körper auf den Schlaf vor. Eine komplizierte Kaskade von Proteinen und chemischen Botenstoffen kommt in Gang. Manche dieser Stoffe vertiefen den Schlaf. Manche machen wach. Andere blockieren die Wachmacher. Koffein blockiert die Blockierer.

23.00 Uhr(Einschlafen)

Die Wirkung des Melatonins wird stärker, die Gedanken fließen langsamer, die Reaktionszeiten werden länger, die Muskelspannung sinkt. Man neigt zum Frösteln, die Körpertemperatur liegt ein halbes Grad Celsius unter ihrem Durchschnittswert. Mit der Temperatur sinkt auch die Stimmung. Melatonin macht melancholisch, daher kommt die Nacht uns manchmal düster vor.

Licht aus, der Kopf sinkt ins Kissen. Das Gehirn ist nun mit sich selbst beschäftigt. Sobald die Augen geschlossen sind, ebben die schnellen Hirnstromwellen ab, die im Wachen vorherrschen. Stattdessen branden die gemächlicheren Alpha-Wellen auf, die allen Hirnarealen signalisieren, dass es Zeit zum Entspannen ist. Allerdings hören nicht alle Areale gleich schnell auf sie. Der Thalamus, eine evolutionär uralte Struktur mitten im Gehirn, dämmert etwa neun Minuten früher weg als die Großhirnrinde.

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Diese neun Minuten versetzen das Bewusstsein in einen anderen Zustand, genannt "Hypnagogie". Der Thalamus ist der Torwächter des Bewusstseins. Er entscheidet, welche Signale aus anderen Arealen zur Großhirnrinde dürfen. Was er für unwichtig befindet, hält er zurück. Beim Einschlafen bleibt die Großhirnrinde unbeaufsichtigt. Sie kann nach Belieben mit Bildern und Ideen spielen. Die Gedanken werden immer eigenartiger, ketten sich assoziativ statt logisch aneinander. Manche Menschen beginnen zu halluzinieren. Das kann ergiebig sein. Der Chemiker August Kekulé kam im Jahr 1865 beim Dösen am Kaminfeuer auf die lange gesuchte Struktur des Benzolmoleküls. Robert Louis Stevenson ließ sich von hypnagogen Fantasien zu seiner Geschichte Dr. Jekyll and Mr. Hyde inspirieren, Mary Shelley zu ihrer Gruselromanze Frankenstein, Paul Klee zu vielen Gemälden.

Nach einigen Minuten schließt sich das Hypnagogie-Fenster. An langsam rollenden Augenbewegungen erkennt der Mediziner vor dem Monitor im Schlaflabor, dass sein Proband gleich einschlafen wird.

23.30 Uhr(Tiefschlaf)

Jetzt ist das Bewusstsein ganz abgezogen von den Sinnen. In den folgenden Minuten sinkt der Schläfer stracks in den tiefsten Schlafzustand, den er in dieser Nacht erreicht. Kurz nach dem Einschlafen steigt der Pegel des Wachstumshormons Somatotropin auf sein 24-Stunden-Maximum. Es leitet Erholungsprozesse ein, repariert müde Muskeln, lässt Haut, Haare und Knochen nachwachsen, reguliert den Fettstoffwechsel und das Immunsystem, entsorgt den Abfall des Stoffwechsels, fördert die Wundheilung. Wer verletzt ist, sollte viel schlafen.

Im Gehirn geht es jetzt gemächlich zu. Es verbraucht um die Hälfte weniger Energie als im Wachen. Die Neuronen synchronisieren sich, sodass Wellen elektrischer Aktivität das Gehirn durchlaufen. Je müder der Schläfer vorher war, desto tiefer sinkt er jetzt: desto intensiver und länger wird sein Gehirn von diesen Delta-Wellen geflutet.

In den Delta-Wellen vermuten Forscher den Schlüssel zum Verständnis des Tiefschlafs, vielleicht sogar die Antwort auf die Frage, warum wir überhaupt schlafen. Giulio Tononi von der University of Wisconsin hat die heute vorherrschende Theorie dazu entwickelt, der zufolge die Delta-Wellen unser Gehirn entrümpeln: Während des Tages bilden sich durch jede Erfahrung neue Synapsen zwischen den Gehirnzellen. Viele davon sind überflüssig und stören die wirklich bedeutenden Erinnerungen. Die Delta-Wellen spülen sie weg und schaffen Platz für Neues. Die zugrunde liegenden elektrochemischen Prozesse beobachtete Tononi zuerst an Fruchtfliegen, auch deren Gehirne reorganisieren sich im Schlaf. Gleiches wurde an Ratten nachgewiesen. Und in den Gehirnen von Ratten und Menschen, das schließen Wissenschaftler aus den Aufnahmen mit Kernspintomografen, gehen während des Schlafs ähnliche Dinge vor.