Schlaf-Wach-Schaltzentrale im Hirn entdeckt

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  Mit Hilfe von Optogenetik können die thalamischen Zellen im Gehirn mit Lichtimpulsen gesteuert werden - ©Pascal Gugler für Insel-Gruppe

Bisher wurde vermutet, dass verschiedene Hirnregionen für das Einschlafen und Aufwachen zuständig sind. Nun haben Berner Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler entdeckt, dass eine einzelne Schaltzentrale im Gehirn den Schlaf-Wach-Rhythmus steuert. Die Erkenntnisse sind von grosser Bedeutung für die Behandlung von Schlafstörungen und den damit verbundenen Krankheiten.

Jede Nacht schlafen wir mehrere Stunden lang, wachen am Morgen auf und starten in den Tag. Wie das Gehirn diesen Schlaf-Wach-Zyklus steuert, ist bislang unklar… Wenn wir einschlafen, zeigen sich im Elektroenzephalogramm (EEG) rhythmische Oszillationen unseres Gehirns, sogenannte «langsame Wellen». Sie sind wichtig, um uns schlafen zu lassen und uns nach einem Tag voller geistiger und körperlicher Aktivität zu erholen. Bisherige Erkenntnisse liessen darauf schliessen, dass diese langsamen Wellen in der Grosshirnrinde produziert werden, dem oberen Teil des Gehirns unmittelbar unter der Schädeldecke…

Ein- und Ausschalten des Schlafs

Die Forschenden um Prof. Dr. Antoine Adamantidis entdeckten, dass eine kleine Gruppe dieser thalamischen Nervenzellen sowohl das Aufwachen als auch das Einschlafen kontrollieren, indem sie einerseits langsame Wellen generieren, aber auch das Signal zum Aufwachen geben – je nach elektrischer Aktivität. In ihrer Untersuchung setzten die Forschenden eine Technik namens Optogenetik ein, mit der sie Lichtimpulse einsetzten, um die thalamischen Nervenzellen von Mäusen präzise zu steuern. Wenn sie die Nervenzellen mit regelmässigen, lang andauernden Impulsen stimulierten, wachten die Tiere auf. Wenn sie langsame, rhythmische Impulse verwendeten, hatten die Mäuse einen tieferen und erholsameren Schlaf.

Durchbruch für die Schlafmedizin

Die Ergebnisse sind laut den Forschenden wichtig, weil die aktive Bevölkerung in unserer modernen Welt rund 20 % weniger schläft als vor 50 Jahren und unter chronischen Schlafstörungen leidet… Schlafmangel wird zunehmend mit einer Vielzahl von psychischen Krankheiten in Verbindung gebracht und schwächt das Immunsystem.

Weitere Informationen: Universität Bern, Schweiz

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