💤 Wenn Ihr Gehirn mitten am Tag sein "Nacht"-Programm einschaltet

Haben Sie sich nach einer zu kurzen Nacht schon einmal besonders unaufmerksam gefühlt? Dieser Eindruck von Gehirnnebel, bei dem die Gedanken verlangsamt erscheinen und die Konzentration schwindet, könnte auf eine Gehirnaktivität zurückgehen, die zu dieser Tageszeit eigentlich nicht auftreten sollte. Während unser Geist darum kämpft, wach zu bleiben, scheinen sich Prozesse einzuschalten, die normalerweise während des Schlafs beobachtet werden.

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben kürzlich beobachtet, was in unserem Kopf in diesen kurzen Momenten der Unaufmerksamkeit passiert. Ihre in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie zeigt, dass die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, die das Gehirn umgibt, ähnliche Bewegungen ausführt wie in der Nacht, wenn unsere Aufmerksamkeit aufgrund von Schlafmangel nachlässt. Dieser für die Beseitigung angesammelter Abfallprodukte essentielle Mechanismus tritt also im vollen Wachzustand auf, wenn die Ruhe unzureichend war.


Während des Schlafs zirkuliert eine Flüssigkeit namens Liquor cerebrospinalis um das Gehirn, um es von den tagsüber produzierten Ablagerungen zu reinigen. Diese Reinigung ist wichtig, um die Gehirnfunktionen in gutem Zustand zu halten. Das MIT-Team stellte fest, dass dieselbe Flüssigkeit bei einer Person, der es an Ruhe mangelt, in den Wachphasen zu fließen beginnt. Diese Bewegungen fallen mit plötzlichen Einbrüchen der Aufmerksamkeit zusammen, als ob das Gehirn versuchte, verlorene Zeit aufzuholen, indem es einen Reparaturprozess zur falschen Zeit aktiviert.

Um zu diesen Beobachtungen zu gelangen, luden die Wissenschaftler 26 Freiwillige zu zwei Laborsitzungen ein: eine nach einer schlaflosen Nacht, die andere nach normaler Ruhe. Am Tag nach jeder Sitzung führten die Teilnehmer Aufmerksamkeitstests durch, während sie mittels Gehirnbildgebung und physiologischer Sensoren überwacht wurden. Dieser Ansatz ermöglichte die gleichzeitige Messung der Gehirnaktivität, der Bewegungen der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit sowie von Herzfrequenz und Atmung.

Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Leistung nachlässt, wenn der Schlaf fehlt. Die Reaktionen auf die Tests sind langsamer, und manchmal werden visuelle oder akustische Signale gar nicht wahrgenommen. Immer wenn die Aufmerksamkeit nachlässt, fließt die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit aus dem Gehirn heraus und kehrt zurück, wenn die Konzentration wieder einsetzt. Laura Lewis, Professorin am MIT, weist darauf hin, dass diese Flüssigkeitswellen, die normalerweise im Wachzustand fehlen, mit einem Kompromiss verbunden zu sein scheinen, bei dem das Gehirn vorübergehend die Aufmerksamkeit opfert, um zu versuchen, sich zu regenerieren.

Diese Ablenkungsphasen betreffen nicht nur das Gehirn. Die Forscher stellten fest, dass sie mit Veränderungen im gesamten Organismus einhergehen: Atmung und Herzschlag verlangsamen sich und die Pupillen ziehen sich zusammen. Diese körperlichen Veränderungen beginnen etwa zwölf Sekunden vor der Bewegung der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, was darauf hindeutet, dass eine enge Koordination zwischen den geistigen Funktionen und den grundlegenden physiologischen Prozessen besteht. Ein einzigartiger Schaltkreis könnte sowohl unsere Fähigkeit, aufmerksam zu bleiben, als auch grundlegende Aspekte wie die Dynamik der Gehirnflüssigkeiten regulieren.

Obwohl der genaue für diese Koordination verantwortliche Schaltkreis noch identifiziert werden muss, nennen die Wissenschaftler das noradrenerge System als wahrscheinlichen Kandidaten. Dieses System, das an der Regulierung von Wachheit und Schlaf beteiligt ist, könnte erklären, wie Aufmerksamkeit und Körperfunktionen so eng miteinander verbunden sind.