Die Bedeutung von Schlaf und Gedächtniskonsolidierung

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April 26, 2017 by Sound Sleep Health

Wir verbringen etwa die Hälfte unserer Zeit schlafend, doch die Wissenschaftler haben den wahren Zweck des Schlafs noch nicht vollständig verstanden. Fast alle Tiere schlafen, was bedeutet, dass es irgendeinen Nutzen für den Schlaf geben muss, der dazu geführt hat, dass er sich evolutionär über alle Arten hinweg erhalten hat. Traditionelle Theorien über den Schlaf besagten, dass er dazu dient, Energie zu sparen oder die Gewebe des Körpers nach einem aktiven Tag wiederherzustellen. Heute glauben Wissenschaftler, dass der Schlaf besonders wichtig für die Konsolidierung unserer Erinnerungen ist, was ihn zu einem kritischen Prozess für die Gesundheit unseres Gehirns macht.

Was ist Schlaf?

Schlaf scheint eine passive Aktivität zu sein, aber das Gehirn ist tatsächlich sehr aktiv, wenn wir schlafen. In einer typischen Nacht durchlaufen wir vier Schlafstadien: die Stadien 1, 2, 3 und den REM-Schlaf (Rapid Eye Movement).

Im Stadium 1 befinden wir uns in einer leichten Schlafphase. Der Zeitraum, in dem man das Gefühl hat, in den Schlaf hinein- und wieder herauszudriften, wird als Stadium 1 bezeichnet. Das 2. Schlafstadium ist tiefer, mit langsameren Gehirnwellen und kleinen Ausbrüchen von Gehirnwellen, den so genannten Schlafspindeln. Stufe 3 ist durch sehr langsame Gehirnwellen gekennzeichnet, die als Deltawellen bezeichnet werden. In dieser Phase des Tiefschlafs gibt es keine Muskelaktivität oder Augenbewegungen. Wenn Sie durch etwas aus dem Tiefschlaf geweckt werden, fühlen Sie sich wahrscheinlich sehr groggy oder desorientiert. Im REM-Schlaf schließlich wird die Atmung schneller und die Augen bewegen sich schnell in verschiedene Richtungen. Während des REM-Schlafs treten Träume auf.

In einer typischen Nacht verbringt man etwa die Hälfte der Zeit im Stadium 2 des Schlafs. Etwa 20 % der Zeit werden im REM-Schlaf verbracht, während sich der Rest auf die anderen Schlafstadien aufteilt. Eine typische Person durchläuft die Phasen 1, 2, 3 und REM in einem Zeitraum von 90 bis 120 Minuten. Daher durchläuft man in einer Nacht mehrere Schlafzyklen.

Schlaf und Gedächtniskonsolidierung

Das Gedächtnis ist ein komplizierter Prozess, und der Schlaf scheint entscheidend zu sein, um neue Erinnerungen zu speichern, die später nach Belieben abgerufen werden können. Der erste Schritt des Gedächtnisses ist die Kodierung, d. h. die Verarbeitung einer Erfahrung, die im Gehirn gespeichert ist. Die Enkodierung, also der Gedächtniserwerb, führt zu einer Aktivität im Hippocampus, einer Hirnstruktur im medialen Temporallappen. Dadurch entsteht eine neuronale Signatur für diese bestimmte Erinnerung.

Wenn eine Erinnerung zum ersten Mal gebildet wird, ist sie jedoch instabil. Diese instabile Gedächtnisspur kann schnell vergessen werden, wenn sie nicht konsolidiert wird. Der Schlaf scheint für diesen Konsolidierungsprozess von entscheidender Bedeutung zu sein, denn er ermöglicht es, eine Erinnerung zu einem späteren Zeitpunkt abzurufen. Obwohl die Wissenschaftler nicht genau wissen, wie der Schlaf die Gedächtniskonsolidierung fördert, deutet vieles darauf hin, dass der Schlaf für den späteren Abruf sehr wichtig ist. Studien mit Menschen, denen der REM-Schlaf entzogen wurde, legen beispielsweise nahe, dass sie sich an kürzlich gelernte Informationen nicht so gut erinnern wie Menschen ohne REM-Schlafentzug. Außerdem fanden Forscher, die Menschen lehrten, Nonsens-Silben zu lernen, heraus, dass sie sich nach einer Verzögerung umso besser an das Material erinnerten, je mehr Schlaf sie bekamen.

Neurobiologische Studien liefern direkte Beweise für den Zusammenhang zwischen Schlaf und Gedächtniskonsolidierung. So wird beispielsweise der Hippocampus während des Schlafs, der unmittelbar nach dem Erlernen von etwas Neuem eintritt, stark aktiviert. Dies deutet darauf hin, dass die Zellen im Hippocampus weiterhin feuern und so die Verbindungen, die dem Gedächtnis dienen, stärken können. Außerdem durchlaufen die Neuronen nach einem neuen Lernvorgang eine Kaskade von Ereignissen, durch die die Zellverbindungen umgestaltet werden. Dieser Prozess, der als synaptische Plastizität bezeichnet wird, macht es einfacher, eine bestimmte Verbindung in der Zukunft zu stimulieren.

Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass verschiedene Teile des Schlafzyklus für die Konsolidierung verschiedener Arten von Erinnerungen wichtig sein könnten. So könnte der Slow-Wave-Schlaf wichtig für die Konsolidierung des deklarativen (faktenbasierten) Gedächtnisses sein, während der REM-Schlaf für das prozedurale Gedächtnis (wie etwas zu tun ist) wichtig sein könnte. Weitere Forschungsarbeiten sind erforderlich, um diese Prozesse besser zu verstehen, aber die vorliegenden Erkenntnisse deuten darauf hin, dass alle Teile des Schlafzyklus für bestimmte Aspekte der Gedächtniskonsolidierung wichtig sein könnten.

Wie Schlafstörungen die Gedächtniskonsolidierung stören

Wenn Sie unter schlechtem Schlaf leiden, sind Sie sicher nicht allein. Die American Sleep Association berichtet, dass 50 bis 70 Millionen Amerikaner an einer Schlafstörung leiden. Noch mehr Menschen leiden zeitweise unter schlechtem Schlaf.

Eine Schlafstörung kann nicht nur dazu führen, dass Sie sich chronisch müde und erschöpft fühlen, sondern auch Ihre Gedächtnisleistung beeinträchtigen. Viele Menschen mit einer Schlafstörung geben an, dass sie Schwierigkeiten haben, klar zu denken. Für viele Menschen in dieser Situation gibt es zwei Gründe für Gedächtnisprobleme: Erstens wird es durch die Aufmerksamkeitsschwierigkeiten schwieriger, Informationen richtig zu kodieren. Zweitens beeinträchtigt der Mangel an qualitativ hochwertigem Schlaf die Mechanismen zur Gedächtniskonsolidierung, so dass langfristige Erinnerungen nicht gespeichert werden können, selbst wenn die Informationen bereits verschlüsselt wurden. Betrachten Sie die folgenden Schlafstörungen und ihre möglichen Auswirkungen auf die Gedächtniskonsolidierung:

Schlafapnoe

Schlafapnoe ist ein Zustand, bei dem eine Person während der Nacht vorübergehend aufhört zu atmen, was dazu führt, dass der Körper und das Gehirn nicht mehr mit Sauerstoff versorgt werden. Dadurch wird man für einige Sekunden wach, bevor man wieder in den Schlaf fällt. Wenn ein Schlafpartner feststellt, dass Sie im Schlaf keuchende oder würgende Geräusche von sich geben, kann Schlafapnoe der Grund dafür sein. Schlafapnoe beeinträchtigt vor allem den Slow-Wave-Schlaf, was bedeutet, dass Menschen mit Schlafapnoe Schwierigkeiten bei der Konsolidierung deklarativer Erinnerungen haben.

Periodische Gliederbewegungsstörung

Die periodische Gliederbewegungsstörung ist durch sich wiederholende Gliederbewegungen während des Schlafs gekennzeichnet. Dazu gehört oft ein Zucken der Beine, das die Betroffenen aus dem Schlaf aufweckt. Da die periodische Gliederbewegungsstörung die ganze Nacht hindurch auftritt, kann sie den Slow-Wave- und REM-Schlaf beeinträchtigen. Viele Patienten mit dieser Störung berichten von extremer Tagesmüdigkeit und anhaltenden Gedächtnisproblemen.

Zirkadiane Rhythmusstörung

Der zirkadiane Rhythmus ist die innere Uhr, die dem Körper vorgibt, wann er schläfrig werden und wann er erwachen soll. Bei Menschen mit einer zirkadianen Rhythmusstörung sind die inneren Uhren aus dem Takt geraten. Die Schlafphase kann verzögert sein, was bedeutet, dass man später müde wird, als man sollte, oder sie kann vorverlegt sein, so dass man zu früh müde wird. Bei Menschen mit einem gesunden zirkadianen Rhythmus enthält der frühe Teil der Nacht mehr Slow-Wave-Schlaf, während der spätere Teil hauptsächlich aus REM-Schlaf besteht. Daher kann eine Dysregulation des zirkadianen Rhythmus den Schlafzyklus stören und die Gedächtniskonsolidierung beeinträchtigen.

Schlaflosigkeit

Schlaflosigkeit, ein Zustand, in dem man nicht einschlafen kann, kann die Gedächtniskonsolidierung tiefgreifend stören. Schlaflosigkeit, die Nacht für Nacht auftritt, führt zu einem Schlafdefizit, bei dem man deutlich mehr Schlaf braucht, um den Schlafmangel auszugleichen, den man zuvor hatte. Schlaflosigkeit reduziert die Gesamtmenge an REM-Schlaf, die eine Person erhält, was zu einer schlechten Gedächtniskonsolidierung führt. In einer kürzlich durchgeführten Studie (Nissen et al., 2010) wurde festgestellt, dass das prozedurale Gedächtnis bei Patienten mit Schlaflosigkeit im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen beeinträchtigt ist.

Schlafhygienetipps für eine gute Nachtruhe und die Verbesserung der Gehirngesundheit

Auch bei Menschen, die nicht an einer Schlafstörung leiden, sind Schlafqualität und -dauer nicht immer so, wie sie sein sollten. Eine gute Schlafhygiene kann Ihnen helfen, eine gute Nachtruhe zu bekommen, die die Rekonsolidierung des Gedächtnisses erleichtern kann. Nutzen Sie die folgenden Tipps, um die Schlafqualität zu verbessern:

  • Mindestens 30 Minuten vor dem Schlafengehen keine elektronischen Geräte benutzen
  • Eine Schlafenszeit-Routine einführen, such as taking a bath or drinking non-caffeinated tea
  • Limit daytime naps to 30 minutes
  • Avoid drinking caffeine or using nicotine within 2-3 hours of bedtime
  • Exercise during the day for at least 10-20 minutes
  • Limit consumption of foods that trigger indigestion

If these behavioral changes do not help you fall asleep or feel rested in the morning, a sleep disorder may be to blame. Receiving a comprehensive evaluation and sleep study can help determine the cause of your sleep problems, allowing your sleep doctor to make tailored recommendations for you.

If you suffer from poor sleep and memory issues, please contact Sound Sleep Helath at (425) 279-7151 today!

Sources

https://www.sleepassociation.org/patients-general-public/what-is-sleep/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768102/

https://www.sleepassociation.org/sleep/sleep-statistics/

http://healthysleep.med.harvard.edu/healthy/matters/benefits-of-sleep/learning-memory

http://sleep.stanford.edu/sleep-disorders/

http://www.sleep-journal.com/article/S1389-9457(13)01256-2/abstract

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2869.2010.00872.x/full