Biologie Schlaf von Fischen verändert Verständnis über Schlaf-Steuerung

Bestimmte Fische schlafen anders als bisher angenommen. Bei ihnen fehlt der Botenstoff Orexin, der bisher für das Schlafen und das Aufwachen als unerlässlich galt. Dies zeigten Forschende der Universität Basel in einer neuen Studie im Fachblatt «Current Biology».

Die Fische verändern damit das Verständnis darüber, wie Schlaf reguliert wird, wie es von der Universität Basel am Donnerstag hiess. Zuvor gingen Forschende davon aus, dass alle Wirbeltiere – vom Menschen bis zum Fisch – ihren Schlaf-Wach-Rhythmus über den Orexin-Signalweg regulieren.

Bei Menschen führt ein Defekt des Orexin-Signalwegs zu Narkolepsie. Typische Symptome sind plötzliche und unvorhersehbare Schlafattacken, aus denen sich Betroffene kaum wecken lassen, plötzliche Verluste der Muskelkontrolle und übermässige Schläfrigkeit den Tag hindurch.

Untersuchungen an Prachtschmerlen (C. macracanthus), einer Krapfenart, zeigten nun aber, dass diese ohne den Orexin-Signalweg auskommen – und sich trotzdem leicht aufwecken lassen.

Entdeckung kam unerwartet

Die südasiatische Fischart hört zum Schlafen auf zu schwimmen und legt sich auf die Seite. «Dieses bemerkenswerte Ruheverhalten ist Aquarienbesitzern und lokalen Fischern bekannt, die es ausnutzen, um C. macracanthus zu fangen», schrieben die Autorinnen und Autoren um Alexander Schier in der Studie. Auch die Forschenden wollten sich dieses Verhalten zunutze machen, da es die Beobachtung der schlafenden Fische erleichtert.

Für genauere Analysen untersuchten die Forschenden dann das Gehirn der Fische. Dabei stellten sie überrascht fest, dass der Orexin-Signalweg fehlt. «Unseres Wissens nach handelt es sich bei diesen Ergebnissen um das erste Wirbeltier ohne ein funktionierendes Orexin-System», schrieben sie in der Studie. Die Forschenden entdeckten zudem, dass nicht nur Prachtschmerlen ihren Schlaf-Wach-Rhythmus ohne Orexin steuern können, sondern auch Zebrafische.

«Interessant wäre nun herauszufinden, wann und warum sich unterschiedliche Steuerungssysteme bei Wirbeltieren entwickelt haben», sagte Schier laut der Mitteilung der Universität Basel.