Der Schlaf ist die Zeit für unser Gehirn, um neu zu starten. Hernan Sanchez / Unsplash, CC BY-SA 

Viele von uns haben die Auswirkungen von Schlafentzug erlebt: sich müde und gereizt zu fühlen oder sich schwer zu konzentrieren. Schlaf ist für unser Gehirn wichtiger als Sie vielleicht erkennen.

Obwohl es so aussieht, als würden Sie beim Einschlafen "ausschalten", ist das Gehirn weit davon entfernt, inaktiv zu sein. Was wir aus dem Studium von Mustern der elektrischen Aktivität des Gehirns wissen, ist, dass Ihr Gehirn während des Schlafs zwei Haupttypen von Mustern durchläuft: REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) und Slow-Wave-Schlaf.

Der langwellige Schlaf, der mehr zu Beginn der Nacht auftritt, ist durch langsame Rhythmen der elektrischen Aktivität über eine große Anzahl von Gehirnzellen gekennzeichnet (die ein bis vier Mal pro Sekunde auftreten). Im Laufe der Nacht haben wir mehr und mehr REM-Schlaf. Während des REM-Schlafes haben wir oft lebhafte Träume und unsere Gehirne zeigen ähnliche Aktivitätsmuster wie wenn wir wach sind.

Was machen unsere Gehirne während wir schlafen?

Der Schlaf erfüllt viele verschiedene Funktionen. Eine davon ist, uns dabei zu helfen, uns an die Erlebnisse zu erinnern, die wir während des Tages hatten. REM-Schlaf wird angenommen wichtig für emotionale Erinnerungen (zum Beispiel Erinnerungen mit Angst) oder Verfahrensgedächtnis (zum Beispiel wie man Fahrrad fährt). Auf der anderen Seite wird angenommen, dass der Slow-Wave-Schlaf die Speicherung von sogenannten "Deklarative" Erinnerungen das ist die bewusste Aufzeichnung deiner Erfahrungen und was du weißt (zum Beispiel, was du zum Frühstück gegessen hast).

Wir wissen auch, Erfahrungen sind "Replayed" im Gehirn während des Schlafes - Die Erinnerungen an diese Erlebnisse sind wie Segmente aus einem Film, der zurückgespult und wieder abgespielt werden kann. Replay tritt in Neuronen im Hippocampus auf - eine für das Gedächtnis wichtige Gehirnregion - und wurde am besten bei Ratten untersucht, die lernen, durch ein Labyrinth zu navigieren. Nach einer Navigationsübung, wenn die Ratte ruht, wiederholt ihr Gehirn den Weg, den sie durch das Labyrinth zurückgelegt hat. Replay hilft dabei Stärkung der Verbindungen zwischen den Gehirnzellenund wird daher für die Konsolidierung von Erinnerungen als wichtig erachtet.

Aber ist es so wichtig für dich, dich daran zu erinnern, was du zum Frühstück gegessen hast? Wahrscheinlich nicht - deshalb muss das Gehirn selektiv sein, was es erinnert. Schlaf ermöglicht es dem Gehirn, Erinnerungen zu durchforsten, bestimmte Dinge zu vergessen und sich zu erinnern, was wichtig ist. Eine Möglichkeit besteht darin, unerwünschte Verbindungen im Gehirn "wegzuschneiden" oder "herunterzuskalieren".

Eine führende Theorie der Schlaffunktion - die "Hypothese der synaptischen Homöostase"- deutet darauf hin, dass es während des Schlafes eine weit verbreitete ist Schwächung der Verbindungen (bekannt als "Synapsen") im gesamten Gehirn.

Es wird angenommen, dass dies die Gesamtverstärkung von Verbindungen ausgleicht, die während des Lernens auftritt, wenn wir wach sind. Durch das Wegschneiden überschüssiger Verbindungen "schläft" der Schiefer effektiv, damit wir am nächsten Tag wieder lernen können. Beeinträchtigung dieses Skalierungsprozesses kann in einigen Fällen zu intensiveren (und vielleicht unerwünschten) Erinnerungen führen.

Die Wichtigkeit des Schlafes, um unser Gehirn optimal aktiv zu halten, kann sich in unserem sich verändernden Schlafmuster im Alter widerspiegeln. Babys und Kinder schlafen viel mehr als Erwachsene, wahrscheinlich weil ihre sich entwickelnden Gehirne viel mehr lernen und neuen Situationen ausgesetzt sind.

Später im Leben, Schlaf nimmt ab und wird fragmentierter. Dies kann entweder ein vermindertes Schlafbedürfnis (da wir weniger lernen) oder ein Zusammenbruch der Schlafprozesse, wenn wir älter werden, widerspiegeln.

Schlaf ist auch notwendig, um ein bisschen Gehirn "Housekeeping" zu tun. Eine aktuelle Studie an Mäusen gefunden Schlaf reinigt das Gehirn von Giftstoffen Diese akkumulieren während der wachen Stunden, von denen einige mit neurodegenerativen Erkrankungen verbunden sind. Während des Schlafes vergrößert sich der Raum zwischen den Gehirnzellen, wodurch toxische Proteine ​​ausgespült werden können. Es ist möglich, dass durch das Entfernen dieser Toxine aus dem Gehirn der Schlaf neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer abhalten kann.

Was passiert, wenn wir schlecht schlafen?

Ausreichend Schlaf ist wichtig für Aufmerksamkeit und Lernen während unserer wachen Stunden. Wenn wir nicht schlafen können, können wir uns nicht auf große Mengen von Informationen konzentrieren erhalte unsere Aufmerksamkeit für lange Zeit. Unser Reaktionszeiten werden verlangsamt. Wir sind auch weniger wahrscheinlich, kreativ zu sein oder entdecke versteckte Regeln wenn man versucht, ein Problem zu lösen.

Wenn Sie nicht genug Schlaf haben, kann sich Ihr Gehirn dazu zwingen, für ein paar Sekunden abzuschalten, wenn Sie wach sind. Während dessen "Mikroschlaf"Sie können für einige Sekunden bewusstlos werden, ohne es zu wissen. Schläfrigkeit während des Fahrens ist eine Hauptursache für Autounfälle mit Schlafmangel im Gehirn genauso wie Alkohol. Schlafentzug kann auch zu tödlichen Unfällen am Arbeitsplatz führen - ein Hauptproblem bei Schichtarbeitern.

Die positiven Auswirkungen des Schlafes auf Aufmerksamkeit und Konzentration sind besonders wichtig für Kinder, die oft hyperaktiv und disruptiv in der Klasse sind, wenn sie nicht genug Schlaf haben. Eine Studie fand heraus, dass man über mehrere Nächte nur eine Stunde weniger Schlaf pro Nacht bekommen kann beeinträchtigen das Verhalten eines Kindes in der Klasse.

Was sind die langfristigen Auswirkungen?

Die längerfristigen Auswirkungen von Schlafentzug sind aus ethischen Gründen am Menschen schwerer zu untersuchen, aber chronische Schlafstörungen sind mit Störungen des Gehirns wie z Schizophrenie, Autismus und Alzheimer. Wir wissen nicht, ob Schlafstörungen eine Ursache oder ein Symptom dieser Störungen sind.

Insgesamt deutet die Evidenz darauf hin, dass gesunde Schlafmuster der Schlüssel zu einem gesunden und gut funktionierenden Gehirn sind.

Über den Autor

Leonie Kirszenblat, Postdoktorandin, Die Universität von Queensland

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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