Die Dramaturgie der Nacht

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.

Nach dem Ausmisten kommt das Aufräumen

Rätselhafter Schlummer - Unsere schlaffeindliche Gesellschaft Schlafen soll, wer müde ist, sagt der Biologe und Autor Peter Spork. Doch in unserer Gesellschaft ist das Mittagsschläfchen verpönt und wer viel schläft gilt als faul.

Nach dem Ausmisten kommt das Aufräumen. Auch das geschieht im Tiefschlaf: Die Erinnerungen werden neu geordnet. Unser Gedächtnis muss im Alltag schwer zu vereinbarende Ansprüche erfüllen: Schnell aufnahmefähig soll es sein, schnell abrufbar, gleichzeitig von Dauer und zuverlässig. Wir wollen uns eine Telefonnummer nicht hundertmal durchlesen, bis sie im Gedächtnis bleibt, wir wollen uns schnell daran erinnern – und die Nummer vergessen, wenn wir sie nicht mehr brauchen. Zu viel für ein einzelnes System. Deshalb hat die Natur unser Gedächtnis aufgeteilt, in Zwischenspeicher und Langzeitspeicher. All die Informationen, die wir während des Wachlebens aufnehmen, landen vorläufig im Hippocampus, mitten im Gehirn. Dieser saugt Daten auf wie ein Schwamm. In den Synapsen der Großhirnrinde, unseres Langzeitspeichers, liegt unser Weltwissen. Sensible Daten also, die gut behütet werden müssen. Deshalb herrscht Wachstumskontrolle in der Großhirnrinde. Neue Neuronen und Synapsen wachsen dort eher selten und langsam. Unser Weltbild soll nicht bei jeder Kleinigkeit durcheinandergeraten.

Irgendwann müssen Großhirnrinde und Hippocampus sich abgleichen, und das geschieht im Schlaf. Wichtige Erinnerungen wandern vom Hippocampus in die Großhirnrinde, unwichtige werden verworfen. Jan Born und sein Forschungsteam an der Universität Lübeck haben mit dem EEG verfolgt, wie die Großhirnrinde dem Hippocampus Aufnahmebereitschaft signalisiert und wie im Hippocampus die frischen Erinnerungen reaktiviert und zur Großhirnrinde abgeschickt werden. Victor Spoormaker und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München sahen im Hirnscanner, wie sich das Synapsennetzwerk dabei umorganisiert. Die Fernverbindungen zwischen den Hirnarealen sind stillgelegt, stattdessen bilden sich lokale Cluster. Diese Areale koppeln sich ab aus dem gehirnweiten Netz, um in Ruhe die neue Information verarbeiten zu können. Auch Hippocampus und Großhirnrinde liegen in so einem Cluster.

Das große Reinemachen im Gehirn muss in der Abgeschiedenheit der Nacht stattfinden. Im Wachen würden sich die immer neu einlaufenden Wahrnehmungen und die reaktivierten Erinnerungen in die Quere kommen. Niemand würde wollen, dass sein Gehirn sich neu organisiert, während er Auto fährt.

0.30 Uhr(Träumen)

Nach einer guten Stunde Tiefschlaf kommt Unruhe in die Hirnstromkurven. Die ruhige Dünung der Delta-Wellen weicht einem tosenden Durcheinander von Theta-, Alpha- und Beta-Wellen. Auf dem Monitor im Labor sieht es aus, als würde der Schläfer erwachen. Tatsächlich ist im Gehirn jetzt nicht weniger los als am Tag.

Für das Personal eines Schlaflabors sind diese Phasen eine spektakuläre Abwechslung in der nächtlichen Monotonie. Zuerst kündigen sie sich mit einem sanften Rollen der Augäpfel an. Dann beginnen die Augen, wild herumzuzucken. Dies sind die REM-Phasen (Rapid Eye Movement), in denen geweckte Schläfer fast immer von Träumen berichten.

Das Startsignal zu jeder REM-Phase kommt aus dem Hirnstamm durch rhythmische elektrische Reize. Gleichzeitig strömt der anregende Botenstoff Acetylcholin durchs Gehirn. Teile der Großhirnrinde erwachen aus dem Tiefschlaf. Das Gehirn beginnt zu träumen.

Von außen betrachtet, herrscht jetzt Ruhe: Die tragenden Muskeln sind schlaff, die Weckschwelle ist hoch. Aber im Innern des Körpers geht es rund: Blutdruck und Herzfrequenz steigen, die Atmung geht schneller, Penis und Klitoris neigen zu Erektionen. Das Gehirn ist abgeschottet von der Welt, aber es bleibt wachsam. Im Hirnscanner kann man beobachten, wie es auf ein Geräusch hin kurz aufhorcht, den REM-Zustand unterbricht, das Geräusch bewertet und nur weiterschläft, wenn es keine Gefahr erkennt.

Träumen ist ein bewusster Zustand, aber ein anderer als Wachsein. Die logisch-analytischen Zentren gleich hinter der Stirn, die sonst unsere Triebe im Zaum halten, sind im REM-Schlaf außer Betrieb. Dafür laufen die visuellen und emotionalen Zentren auf Hochtouren. Daher sind Träume meist stark bildlich, sehr gefühlsbetont und oft unlogisch.

Wozu dieser seltsame Zustand? Manche Forscher halten REM-Phasen für nichts weiter als Aufwachversuche des Gehirns und Träume für sinnloses Geflimmer. Andere betrachten Träume als überlebenswichtig, sie glauben, dass wir im Traum unser genetisch programmiertes Trieb- und Instinktverhalten in einer selbst erzeugten virtuellen Welt erproben. Dafür spricht, dass Menschen im Embryonalstadium am meisten träumen, später immer weniger.

Es lohnt sich, nach dem Weckerklingeln etwas liegen zu bleiben

Rätselhafter Schlummer - Wie wir besser schlafen Gibt es Tipps für den Schlummer? Der Biologe und Autor Peter Spork gibt Hinweise, wie jeder besser einschlafen kann und sagt, was die Forschung rät.

Womöglich geht die Bedeutung der Träume noch darüber hinaus. Sie könnten für unseren Gefühlshaushalt eine ähnliche Funktion haben wie der Tiefschlaf für unser sachliches Gedächtnis: Entrümpeln und Aufräumen. Das Erlebte wird emotional neu bewertet. Ein bisschen so, wie Sigmund Freud es sich einst vorstellte. Vermutlich reorganisiert sich im Schlaf auch das moralische Urteilsvermögen. Erste Studien, die dieser These nachgehen, laufen. Bereits erwiesen ist, dass Schlafmangel die moralische Urteilskraft und das Risikobewusstsein schwächt – zwei Fähigkeiten, die für Politiker und für Soldaten in Kriegsgebieten besonders wichtig sind. Dummerweise ist Schlafmangel unter beiden Berufsgruppen verbreitet.

Im REM-Schlaf ist das Gehirn ganz anders vernetzt als im Tiefschlaf, die Vernetzung ähnelt der im Wachen. Das Gehirn arbeitet nun "wie ein Webbrowser", sagt Randy Stickgold von der Harvard University, "es gliedert neue Erfahrungen ein, indem es durch verschiedene Gedächtnissysteme surft, um Assoziationen und Verknüpfungen herzustellen, die uns helfen, die Welt zu verstehen." Der REM-Schlaf ist die Spielphase des Gehirns nach dem großen Aufräumen.

Die folgenden Stunden vergehen im Wechsel zwischen Tiefschlaf und REM-Schlaf. Im Lauf der Nacht wandelt sich allerdings das hormonelle Milieu des Gehirns. Das wach machende Stresshormon Cortisol übernimmt das Regime. Gegen Morgen verbringen wir immer mehr Zeit im REM-Schlaf.

4.00 Uhr(tiefste Nacht)

Physiologisch gesehen, ist jetzt allertiefste Nacht: maximaler Melatonin-Spiegel, minimale Körpertemperatur. 98 Prozent der Menschen schlafen, die höchste Quote im Tagesverlauf. Die restlichen zwei Prozent kämpfen mit der Schläfrigkeit. Schichtarbeitern unterlaufen jetzt die meisten Fehler, Autofahrern passieren die meisten Unfälle. In Labortests zeigen Probanden schon nach drei Stunden simulierter Nachtfahrt so schlechte Werte in Aufmerksamkeits- und Reaktionstests wie mit 0,8 Promille Blutalkohol. Deshalb empfehlen Mediziner, nachts maximal zwei Stunden am Stück zu fahren.

7.00 Uhr(Aufwachen)

Es lohnt sich, nach dem Weckerklingeln noch etwas liegen zu bleiben und das allmähliche Erwachen des Gehirns zu verfolgen. "Hypnopompie" heißt dieser Zwischenzustand: "am Ausgang des Schlafs". Lange Zeit unterschieden Fachleute nicht zwischen Hypnagogie und Hypnopompie. Doch Aufwachen ist nicht umgekehrtes Einschlafen: Thalamus und Großhirnrinde wachen gleich schnell auf – oder besser gesagt: gleich langsam. PET-Scans zeigen, dass das Stirnhirn bei manchen Menschen mehr als 20 Minuten braucht, um aus dem Schlaf zu kommen. Die Folge: lange Reaktionszeit, schwache Konzentration. Unmittelbar nach dem Aufwachen aus acht Stunden gutem Schlaf arbeiten Gedächtnis und Kognition schlechter als nach 24 Stunden Schlafentzug.

Dagegen springt das vordere Cingulum, ein Areal gleich hinter dem Stirnhirn, sofort an. Es ist verantwortlich für die Willensfindung und die Selbstwahrnehmung. Als Mittler zwischen Verstand und Gefühl nimmt es die Signale aus den analytischen Arealen der Großhirnrinde und den emotionalen Zentren des Gehirns auf und wägt sie gegeneinander ab. Hellwaches vorderes Cingulum, schlaftrunkenes Stirnhirn – so kommt es, dass man sich morgens selbst ganz klar als benebelt wahrnehmen kann.

Jetzt ist das Gehirn in einem ähnlichen Zustand wie im REM-Schlaf: rege Gefühle, schlummernder Verstand. Nur dringt jetzt die harte Wachwelt ins verträumte Bewusstsein. Es ist der beste Moment, bewusst seine Gefühle wahrzunehmen. Wer sich ein paar Minuten Zeit lässt, hat die wichtigste Erkenntnis des Tages vielleicht schon vor dem Aufstehen.