Ohne Schlaf geht es nicht, doch welche Funktionen und Bedeutungen dieser Zustand hat, ist noch immer nicht völlig verstanden. Klar ist: Während wir schlafen, durchlaufen wir verschiedene Phasen, die auf unterschiedliche Weise dazu beitragen, dass wir uns ausgeruht fühlen. Dabei steht unter anderem die Schlafphase im Fokus der Forschung, die durch schnelle Augenbewegungen bei geschlossenen Lidern gekennzeichnet ist. Dieser sogenannte Rapid-Eye-Movement (REM) Schlaf nimmt bis zu 25 Prozent der menschlichen Schlafdauer ein. Auch bei Tieren bildet er ein Element des Schlafs – so auch bei der Maus. Der REM-Schlaf wird nicht nur mit lebhaften Träumen in Verbindung gebracht, sondern auch mit der Regulation von Emotionen und verschiedenen kognitiven Fähigkeiten.
Eine besondere Schlafphase im Visier
Aus Untersuchungen ist bekannt, dass während des REM-Schlafs verschiedene Hirnareale intensiv arbeiten. Wozu diese elektrische Aktivität dient, ist bisher allerdings weitgehend unklar. Wie die Forscher um Lukas Oesch von der Universität Bern berichten, gab es Hinweise darauf, dass auch der sogenannte laterale Hypothalamus erhöhte Aktivität während des REM-Schlafs aufweist. Dabei handelt es sich um eine Struktur, die bei allen Säugetieren im Zwischenhirn vorkommt. Es ist bekannt, dass die Nervenzellen in diesem Hirnareal im Wachzustand eine Rolle bei der Regulation des Appetits und der Nahrungsaufnahme spielen sowie eine Bedeutung bei Motivation und Suchtverhalten besitzen. Somit zeichnete sich ein möglicher Zusammenhang zwischen dem REM-Schlaf und der Funktion dieses Hirnareals ab. Im Rahmen ihrer Studie sind die Forscher dieser Spur nun durch Untersuchungen an Mäusen nachgegangen.
Sie erfassten dazu die Aktivierungsmuster von Nervenzellen im lateralen Hypothalamus der Versuchstiere durch moderne Verfahren der Hirnforschung. So konnten die Wissenschaftler zunächst die Hinweise auf eine mögliche Verbindung zwischen REM-Schlaf und dem Fressverhalten der Tiere im Wachzustand untermauern: Sie entdeckten, dass bestimmte Aktivitätsmuster der Neuronen, die während des Wachzustandes Nahrungsaufnahme signalisieren, auch während des REM-Schlafes auftraten.
Manipulation macht appetitlos
Um die mögliche Nachwirkung dieses Aktivitätsmusters zu untersuchen, setzten die Forscher das Verfahren der Optogenetik ein. Sie ermöglicht es, bei speziellen Mauszuchtlinien die Aktivität von Nervenzellen mittels Lichtpulsen zu beeinflussen. Konkret schalteten die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Versuche gezielt die neuronale Aktivität der zuvor beobachteten Nervenzellen im lateralen Hypothalamus während des REM-Schlafes aus. Mit anderen Worten: Den Mäusen fehlte dieser Aspekt des REM-Schlafes bei ihrem natürlichen Schlummer. Anschließend analysierten die Forscher, inwieweit diese Manipulation Auswirkungen auf das Verhalten der Versuchstiere hatte.
