Immer mehr Menschen leiden unter Schlafstörungen, mit teils schwerwiegenden Folgen für ihre Gesundheit. Schlechter Schlaf kann sich beispielsweise negativ auf das Herz-Kreislauf-System und den Stoffwechsel auswirken oder psychisch krank machen. Dem zugrunde liegt ein gestörter Schlafrhythmus, durch den sich Körper und Geist nicht ausreichend erholen können.
Für gewöhnlich wechselt unser Gehirn nachts zwischen dem sogenannten NREM-Schlaf (Non-Rapid Eye Movement), zu dem die tiefsten Schlafphasen mit geringer Gehirnaktivität gehören, und dem REM-Schlaf (Rapid Eye Movement), der mit Träumen und höherer Gehirnaktivität verbunden ist. Wann und wie unser Gehirn kontrolliert zwischen diesen beiden Zuständen wechselt, ist jedoch nach wie vor wenig verstanden. Entsprechend wenig ist über Störungen dieses Schlafrhythmus bekannt.
Taktgeber für den Schlaf identifiziert
Ein Team um Alejandro Osorio-Forero von der Universität Lausanne hat nun untersucht, ob möglicherweise der Locus coeruleus (LC) an der Organisation des Schlafes beteiligt ist. Diese Region im Hirnstamm ist vor allem dafür zuständig, dass wir auf Situationen im Wachzustand reagieren. Dafür produziert sie das Hormon Noradrenalin, das unseren Körper mobilisiert und uns geistig „wach“ hält. Doch auch wenn wir schlafen, ist der Locus coeruleus aktiv, wobei er alle 50 Sekunden zwischen stark und wenig aktiv schwankt, wie frühere Tests an Mäusen gezeigt hatten. Um herauszufinden, warum dies so ist und ob dieses Aktivitätsmuster etwas mit unserem Schlafrhythmus zu tun hat, haben die Neurowissenschaftler nun anhand von Mäusen die neuronalen Signalwege in dieser Gehirnregion genauer untersucht.
Dabei zeigte sich, dass der Locus coeruleus auch im Schlaf Noradrenalin ausschüttet. Immer dann, wenn dieses Hirnareal im Schlaf stark aktiv ist, wird dadurch ein Teil des Gehirns in einen wachsameren Zustand befördert, allerdings ohne den Körper tatsächlich aufzuwecken. „Mit anderen Worten, das Gehirn ist auf subkortikaler Ebene halbwach, während es auf kortikaler Ebene schläft“, sagt Seniorautorin Anita Lüthi von der Universität Lausanne. Die Forscher vermuten, dass dieser neu entdeckte Erregungszustand im Notfall ein vollständiges und schnelles Erwachen ermöglicht. Umgekehrt fällt das Gehirn in Schlafphasen mit geringer LC-Aktivität in einen weniger wachen Zustand. Das Wichtige daran: Nur in diesen „Schlummermomenten“ des Locus coeruleus ist ein Übergang vom NRWM- in den REM-Schlaf möglich, wie die Versuche ergaben.
