Eine buchstäblich ausgeschlafene Person ist einfallsreich und clever. Ist jemand hingegen übermüdet, sieht es mit den geistigen Leistungen mau aus. Ähnliches gilt bekanntlich für den Effekt von Alkoholkonsum – die kognitiven Fähigkeiten leiden. Einer Studie zufolge haben beide Effekten offenbar tatsächlich auch eine gemeinsame Grundlage. Wer stark von Alkohol beeinträchtigt wird, dessen geistige Leistungen leiden ebenfalls intensiv durch Schlafmangel. Offenbar spielt bei beiden Effekten der Botenstoff Adenosin eine zentrale Rolle. Die Erkenntnisse könnten helfen, Unfälle zu vermeiden, die durch Übermüdung entstehen, sagen die Forscher.
Die Hintergründe, die zu der Studie geführt haben, sind sicherlich vielen aus eigenen Erfahrungen bekannt. Wie gut jemand mit Schlafmangel zurechtkommt, variiert von Mensch zu Mensch deutlich: Es gibt Personen, die durch Schlafmangel besonders benommen und geistig dumpf werden. Andere können hingegen zwei Tage lang wach bleiben, ohne dass ihre geistigen Fähigkeiten stark leiden. Ähnliches gilt für Alkoholkonsum: Manche Menschen sind ausgesprochen trinkfest – trotz eines hohen Alkoholspiegels im Blut verschlechtern sich ihre Reaktionszeit und die geistige Leistung vergleichsweise wenig.
„Wir wollten herausfinden, ob zwischen beiden Phänomenen ein Zusammenhang besteht und haben dies in einem Kooperationsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des Forschungszentrums Jülich untersucht”, berichtet Eva-Maria Elmenhorst vom DLR. Die Forscher führten dazu mit 50 Probanden einen zehnminütigen Reaktionstest durch, die 38 Stunden lang nicht geschlafen hatten. An einem anderen Tag nahmen die gleichen Studienteilnehmer dann ausgeschlafen eine individuell berechnete Menge Wodka zu sich. Und wieder wurde ihre Reaktionszeit ermittelt.
Alkohol-sensible Menschen sind auch Schlafmangel-empfindlich
Es zeigte sich: Wer unter Alkoholeinfluss beim Reaktionstest gut abgeschnitten hatte, dem konnte auch der Schlafentzug wenig anhaben. Umgekehrt machte denjenigen Studienteilnehmern der Schlafmangel besonders zu schaffen, die auch mit langen Reaktionszeiten auf den Alkohol reagiert hatten. Ein Versuch, bei dem die Probanden über fünf Tage hinweg verkürzt geschlafen hatten, bestätigten die Ergebnisse zusätzlich, berichten die Forscher.
“Es zeichnete sich somit ab, dass sowohl die Anfälligkeit für Alkohol als auch für Schlafentzug über einen gemeinsamen biochemischen Mechanismus gesteuert werden”, sagt Co-Autor David Elmenhorst vom Forschungszentrum Jülich. Als Drahtzieher kam der körpereigene Botenstoff Adenosin in Frage. Diese Substanz spielt eine wichtige Rolle für den Energiehaushalt des Körpers. Es ist bereits bekannt, dass sich umso mehr Adenosin im Gehirn eines Menschen ansammelt, je länger er wach bleibt. Es wirkt dort wie ein elektrischer Dimmer, der die Nerven von wach auf müde stellt, wodurch das Bedürfnis nach Schlaf entsteht.
Der Botenstoff Adenosin scheint verantwortlich
Wie das Adenosin-System unter Einfluss von Alkohol reagiert, haben die Forscher im Rahmen der Studie nun durch das Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) untersucht, das frei verfügbare Adenosin-Rezeptoren sichtbar machen kann. Bei sieben Probanden konnten die Wissenschaftler auf diese Weise zeigen, dass die Nervenzellen im Gehirn schon kurz nach Alkoholgenuss deutlich mehr Rezeptoren auf ihrer Oberfläche zur Verfügung stellen und damit auch mehr molekulare Schalter, um auf müde zu schalten. Der Alkohol verstärkt auf diesem Weg die ermüdende Wirkung des Adenosins und die individuellen Unterschiede sind dabei im Erbgut jedes einzelnen Menschen angelegt, erklären die Forscher. “Das bestätigt unsere Annahme, dass die Anfälligkeit für Schlafmangel und Alkohol von Unterschieden im Adenosin-System abhängen”, erklärt der Jülicher Schlafexperte.
Den Forschern zufolge könnten ihre Erkenntnisse nun praktische Bedeutung bekommen: Je nach Veranlagung könnte man Empfehlungen für Dienst- und Ruhezeiten etwa von Piloten oder Zugführern herleiten und dadurch menschliches Versagen durch Übermüdung verhindern. „Zusammen mit Partnern aus den USA arbeiten wir an Computermodellen, die für ein verbessertes Müdigkeits-Risiko-Management verwendet werden können, in die auch die aktuellen Daten einfließen. So können wir die Modelle weiter verfeinern und auch den Einfluss von Alkoholkonsum auf die Leistungsfähigkeit einzelner Personen berücksichtigen”, sagt David Elmenhorst.
Quelle: Forschungszentrum Jülich, PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1803770115
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