Das Hirn braucht Schlaf, um zu funktionieren

SDA/gbi

11.10.2019 - 08:01

Die Zürcher Forscher haben untersucht, wie die Funktion der Nervenzellverbindungen im Gehirn und das natürliche Schlafbedürfnis miteinander verknüpft sind. (Symbolbild)
Bild: Keystone

Wer zu wenig schläft, tut seinem Hirn nichts Gutes. Eine Untersuchung von Zürcher Forschern zeigt, dass Schlafmangel die Funktion der Synapsen beeinträchtigen kann. 

Das Hirn braucht Schlaf, um zu funktionieren. Forscher der Universität Zürich haben nun aufgezeigt, wie die Funktion der Nervenzellverbindungen im Gehirn und das natürliche Schlafbedürfnis miteinander verknüpft sind. Von den Ergebnissen berichten sie nun im renommierten Fachblatt «Science».

Ein internationales Team um Steven Brown von der Uni Zürich hat an Mäusen untersucht, wie sich Bestandteile der Nervenzellen im 24-Stunden-Rhythmus verändern. Genauer gesagt die Maschinerie aus Eiweissen (Proteinen) in den Synapsen – den Verbindungen zwischen Nervenzellen, die für die Weiterleitung von Signalen verantwortlich sind.

Ebbe und Flut der Proteine

Dabei wurde beleuchtet, wie die Produktion und Aktivität von Eiweissen in den Synapsen im Vorderhirn von Mäusen im Tagesverlauf zyklisch zu- und wieder abnimmt. Der Analyse zufolge zeigt eine Vielzahl von Synapsen-Proteinen ein solches zyklische Auf und Ab.

Bestimmte Proteine, die beispielsweise mit dem Stoffwechsel zusammenhängen, haben ihren Höhepunkt in den Morgenstunden, wenn die nachtaktiven Tiere schlafen gehen. Andere, die für Signalweiterleitung der Synapsen wichtig sind, haben ihren Höhepunkt hingegen am Abend kurz vor Erwachen der Tiere.

Die Forscher verglichen Mäuse, die ihrem natürlichen Schlafbedürfnis folgen konnten, und solche, denen sie Schlaf entzogen. Der Schlafmangel hatte einen deutlichen Effekt auf «Ebbe und Flut» der Synapsen-Proteine im Tagesverlauf: Ihr zyklischer Rhythmus ging verloren.

In einer zweiten Studie untersuchten die Forschenden diesen Effekt genauer und konnten zeigen, dass Schlafentzug den zyklischen Rhythmus von rund 1'000 sogenannten Phosphoproteinen lahmlegte, darunter viele mit wichtigen Rollen für die normale Funktion von Synapsen.

Dass Schlafentzug diesen Rhythmus aufhebt, lasse darauf schliessen, dass er durch einen anderen Taktgeber bestimmt wird als durch die biologische Uhr. Letztere steuert zahlreiche Körperfunktionen im Tag-Nacht-Rhythmus von Ruhe- und Aktivitätsphasen.

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