Ohne geht’s nicht: Schlafentzug kann zu lebensbedrohlichen Zuständen führen und chronischer Schlafmangel macht Mensch und Tier krank, belegen viele Studien. Trotz der offensichtlich großen Bedeutung des Ruhezustands, der etwa ein Drittel unseres Lebens einnimmt, gibt es noch immer viele Unklarheiten über die genauen Funktionen des Schlafs und warum sich seine Merkmale im Lauf des Lebens verändern. Ein Grundprinzip ist allerdings klar: Während des Schlummers legt nur der Körper eine Ruhepause ein – das Gehirn aber nicht.
Dieser Unruhe im Kopf werden viele spezielle Bedeutungen zugeschrieben, grundsätzlich geht man aber von zwei Hauptfunktionen aus, die im Schlaf ablaufen: Die im Wachzustand entstandenen Belastungsschäden im Nervengewebe werden repariert und Abfallsubstanzen werden entsorgt. Zudem laufen neuronale Reorganisationsprozesse ab: Teils auf der Grundlage von Erfahrungen im Wachzustand werden neue Nervenverbindungen aufgebaut, die für das Lernen und weitere kognitive Fähigkeiten wichtig sind. Die relative Bedeutung dieser beiden vermuteten Grundfunktionen erscheinen bisher jedoch unklar. Die Veränderungen des Schlafverhaltens im Verlauf der Kindheit ließen allerdings bereits vermuten, dass sich während der Entwicklung die Schwerpunkte der Hirnfunktionen verlagern.
Fragender Blick auf die Unruhe im Kopf
Dieser Spur ist nun ein internationales Team von Forschern aus den Bereichen Neurowissenschaften, Biologie, Mathematik und Statistik nachgegangen. Sie haben im Rahmen ihrer Studie die bisher umfassendste statistische Analyse des Schlafs durchgeführt. Sie werteten dazu Daten aus mehr als 60 Schlafstudien mit Menschen und einigen Säugetieren aus. Die Daten schlossen Informationen über die Merkmale des Schlafs während der Entwicklung ein – so etwa Schlafdaten von Kindern im Alter von 0 bis 15 Jahren. Auf der Grundlage der Messgrößen zu den Hirnstoffwechselraten, Hirnvolumen und der Verweildauer in den verschiedenen Schlafphasen entwickelten die Forscher Modelle zu den Schlaffunktionen und deren Veränderungen im Laufe der Entwicklung.
Wie sie berichten, lieferten ihre Ergebnisse weitere Hinweise auf die Rolle der sogenannten REM-Schlafphase, bei der sich die Augen bewegen, sowie der NREM-Schlafphase, bei der diese Aktivität nicht auftritt. Es zeichnet sich den Forschern zufolge in den Daten ab, dass der REM-Schlaf in erster Linie für die Reorganisation des Gehirns und Lernprozesse verantwortlich ist, die in der frühen Entwicklung dominieren. Während des NREM-Schlafs laufen hingegen die Reparatur- und Pflegefunktionen des Nervengewebes ab.
Ab wann die Wartungsarbeiten überwiegen
In den Studienergebnissen wird in diesem Zusammenhang nun eine starke und abrupte Verschiebung deutlich, berichten die Wissenschaftler: Im Alter von etwa 2,4 Jahren wechselt die Dominanz vom REM-Schlaf zum NREM-Schlaf – es kommt demnach zu einer Bedeutungsverschiebung des Schlafs von der neuronalen Reorganisation zur Wartung. Vermutlich ist damit auch der Rückgang des Bedarfs verbunden: Der Mensch muss weniger schlafen, da nicht mehr so viele neue Nervenverbindungen gebildet werden müssen.
