{"id":55012,"date":"2023-12-21T06:01:28","date_gmt":"2023-12-21T14:01:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=55012"},"modified":"2023-12-21T06:07:35","modified_gmt":"2023-12-21T14:07:35","slug":"wie-die-atmung-den-schlaf-beeinflusst","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/wie-die-atmung-den-schlaf-beeinflusst\/","title":{"rendered":"Wie die Atmung den Schlaf beeinflusst"},"content":{"rendered":"

Forscher der LMU, des Max-Planck-Instituts f\u00fcr Bildungsforschung und der Universit\u00e4t Oxford haben untersucht, wie sich Schlaf auf das Ged\u00e4chtnis auswirkt. Sie fanden einen Zusammenhang zwischen der Atmung<\/a> und der Entstehung bestimmter Gehirnaktivit\u00e4tsmuster im Schlaf, die mit der Reaktivierung von Ged\u00e4chtnisinhalten verbunden sind. Die Daten weisen auf m\u00f6gliche Folgen einer ungesunden Atmung auf das Ged\u00e4chtnis hin. Wie werden Erinnerungen im Schlaf gefestigt?<\/p>\n

Forscher um Dr. Thomas Schreiner, Leiter der Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Institut f\u00fcr Psychologie der LMU, hatten bereits 2021 gezeigt, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen der Entstehung bestimmter schlafbezogener Gehirnaktivit\u00e4tsmuster und der Reaktivierung von Ged\u00e4chtnisinhalten w\u00e4hrend des Schlafs gibt. Es war jedoch noch unklar, ob diese Rhythmen von einem zentralen Schrittmacher orchestriert werden. Deshalb analysierten die Forscher gemeinsam mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts f\u00fcr Bildungsforschung in Berlin und der Universit\u00e4t Oxford die Daten erneut. Ihre Ergebnisse haben die Atmung als potenziellen Schrittmacher identifiziert, was bedeutet, dass unsere Atmung beeinflusst, wie Erinnerungen im Schlaf gefestigt werden,<\/p>\n

Wie Atmung und Schlaf zusammenh\u00e4ngen<\/h2>\n

F\u00fcr ihre urspr\u00fcngliche Studie zeigten die Forscher 20 Studienteilnehmern im Verlauf von zwei Sitzungen 120 Bilder. Alle Bilder waren mit bestimmten W\u00f6rtern verbunden. Anschlie\u00dfend schliefen die Teilnehmer rund zwei Stunden im Schlaflabor. Als sie aufwachten, wurden sie zu den Assoziationen befragt, die sie gelernt hatten. W\u00e4hrend der gesamten Lern- und Schlafphase wurde ihre Gehirnaktivit\u00e4t sowie ihre Atmung mittels EEG aufgezeichnet. Die Forscher fanden heraus, dass zuvor erlernte Inhalte beim Vorliegen sogenannter langsamer Oszillationen und Schlafspindeln (kurze Phasen erh\u00f6hter Gehirnaktivit\u00e4t) vom schlafenden Gehirn spontan reaktiviert werden. Die Pr\u00e4zision der Kopplung dieser schlafbezogenen Gehirnrhythmen nimmt von der Kindheit bis ins Jugendalter zu, und nimmt mit zunehmendem Alter wieder ab.<\/p>\n

\"Peaceful,Handsome,Bearded,Young,Man,Sleeping,In,Comfortable,Bed,Alone\"<\/a>Da sich die Atemfrequenz auch mit dem Alter \u00e4ndert, analysierten die Forscher<\/a> die Daten anschlie\u00dfend in Bezug auf die aufgezeichnete Atmung, und konnten einen Zusammenhang zwischen ihnen herstellen: Die Ergebnisse zeigen, dass die Atmung und die Entstehung charakteristischer langsamer Oszillations- und Spindelmuster miteinander verbunden sind. Obwohl andere Studien bereits einen Zusammenhang zwischen Atmung und Kognition im Wachzustand festgestellt hatten, macht diese Arbeit deutlich, dass die Atmung auch f\u00fcr die Ged\u00e4chtnisverarbeitung im Schlaf wichtig ist.<\/p>\n

\u00c4ltere Menschen leiden h\u00e4ufig unter Schlafst\u00f6rungen<\/a>, Atemst\u00f6rungen und einer nachlassenden Ged\u00e4chtnisfunktion. Die Forscher wollten untersuchen, ob es Zusammenh\u00e4nge zwischen diesen Ph\u00e4nomenen gibt und ob Interventionen \u2013 etwa der Einsatz von CPAP-Masken, die bereits zur Behandlung von Schlafapnoe eingesetzt werden \u2013 aus kognitiver Sicht sinnvoll sind.<\/p>\n

Wie Schlaf das Ged\u00e4chtnis st\u00e4rkt<\/h2>\n

Obwohl bekannt ist, dass Schlaf eine entscheidende Rolle bei der St\u00e4rkung des Ged\u00e4chtnisses<\/a> spielt, versuchen Wissenschaftler immer noch zu entschl\u00fcsseln, wie dieser Prozess \u00fcber Nacht im Gehirn abl\u00e4uft. Forschungen unter der Leitung von Wissenschaftlern der UCLA Health und der Universit\u00e4t Tel Aviv liefern die ersten physiologischen Beweise aus dem Inneren des menschlichen Gehirns, die die vorherrschende wissenschaftliche Theorie dar\u00fcber st\u00fctzen, wie das Gehirn das Ged\u00e4chtnis w\u00e4hrend des Schlafs festigt. Dar\u00fcber hinaus fanden die Forscher heraus, dass eine gezielte Tiefenhirnstimulation w\u00e4hrend einer kritischen Zeit im Schlafzyklus offenbar die Ged\u00e4chtniskonsolidierung verbessert. Neue Forschungen liefern die ersten physiologischen Beweise aus dem Inneren des menschlichen Gehirns, die die vorherrschende wissenschaftliche Theorie dar\u00fcber st\u00fctzen, wie das Gehirn das Ged\u00e4chtnis w\u00e4hrend des Schlafs festigt. Dar\u00fcber hinaus schien die Tiefenhirnstimulation w\u00e4hrend einer kritischen Zeit im Schlafzyklus die Ged\u00e4chtniskonsolidierung zu verbessern.<\/p>\n

Die in Nature Neuroscience<\/em> <\/a>ver\u00f6ffentlichte Forschung k\u00f6nnte neue Hinweise darauf liefern, wie die Tiefenhirnstimulation w\u00e4hrend des Schlafs eines Tages Patienten mit Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen wie der Alzheimer-Krankheit helfen k\u00f6nnte. Dies wurde durch ein neuartiges \u201eClosed-Loop\u201c-System erreicht, das elektrische Impulse in einer Gehirnregion pr\u00e4zise synchronisiert mit der in einer anderen Region aufgezeichneten Gehirnaktivit\u00e4t lieferte. Nach der vorherrschenden Theorie dar\u00fcber, wie das Gehirn beim Schlafengehen neue Informationen in das Langzeitged\u00e4chtnis umwandelt, gibt es \u00fcber Nacht einen Dialog zwischen dem Hippocampus \u2013 dem Ged\u00e4chtniszentrum des Gehirns \u2013 und der Gro\u00dfhirnrinde, die mit h\u00f6heren Gehirnfunktionen wie Denken und Denken verbunden ist.<\/p>\n

Dies geschieht w\u00e4hrend einer Phase des Tiefschlafs<\/a>, wenn die Gehirnwellen besonders langsam sind, und Neuronen in allen Gehirnregionen zwischen schnellem, synchronem Feuer und Stille wechseln. Dies liefert den ersten wichtigen Beweis bis auf die Ebene einzelner Neuronen daf\u00fcr, dass es tats\u00e4chlich diesen Interaktionsmechanismus zwischen dem Ged\u00e4chtniszentrum und dem gesamten Kortex gibt. Es hat sowohl wissenschaftlichen Wert f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis, wie das Ged\u00e4chtnis beim Menschen funktioniert, als auch f\u00fcr die Nutzung dieses Wissens, um das Ged\u00e4chtnis wirklich zu st\u00e4rken. Die Forscher hatten die einmalige Gelegenheit, diese Theorie der Ged\u00e4chtniskonsolidierung mithilfe von Elektroden im Gehirn von 18 Epilepsiepatienten an der UCLA Health zu testen. Die Elektroden wurden im Gehirn der Patienten implantiert, um die Ursache ihrer Anf\u00e4lle w\u00e4hrend Krankenhausaufenthalten von typischerweise etwa zehn Tagen zu identifizieren.<\/p>\n

Tiefenhirnstimulation <\/span><\/h2>\n

Die Studie wurde an zwei Abenden und Vormittagen durchgef\u00fchrt. Kurz vor dem Zubettgehen wurden den Studienteilnehmern Fotopaare von Tieren und 25 Prominenten gezeigt, darunter leicht erkennbare Stars wie Marilyn Monroe und Jack Nicholson. Sie wurden sofort auf ihre F\u00e4higkeit getestet, sich daran zu erinnern, welche Ber\u00fchmtheit mit welchem \u200b\u200bTier gepaart war, und sie wurden am Morgen nach einer Nacht ungest\u00f6rten Schlafs erneut getestet. An einem anderen Abend wurden ihnen vor dem Schlafengehen 25 neue Tier- und Promi-Paarungen gezeigt. Diesmal erhielten sie \u00fcber Nacht eine gezielte elektrische Stimulation, und am Morgen wurde ihre F\u00e4higkeit getestet, sich an die Paarungen zu erinnern.<\/p>\n

Um diese elektrische Stimulation zu liefern, hatten die Forscher ein Echtzeit-System mit geschlossenem Regelkreis entwickelt, das Fried mit einem musikalischen Dirigenten verglich: Das System \u201eh\u00f6rte\u201c auf die elektrischen Signale des Gehirns, und wenn Patienten in die Phase des Tiefschlafs fielen, die mit der Ged\u00e4chtniskonsolidierung<\/a> verbunden ist, lieferte es sanfte elektrische Impulse, die die schnell feuernden Neuronen anwiesen, synchron zu \u201espielen.\u201c Jede getestete Person schnitt bei Ged\u00e4chtnistests nach einer Nacht mit Elektrostimulation besser ab als nach einer Nacht mit ungest\u00f6rtem Schlaf. Wichtige elektrophysiologische Marker deuteten auch darauf hin, dass Informationen zwischen dem Hippocampus und dem gesamten Kortex flossen, was einen physischen Beweis f\u00fcr die Ged\u00e4chtniskonsolidierung lieferte. Die Forscher stellten fest, dass diese Autobahn, \u00fcber die Informationen zu dauerhafteren Speicherorten im Gehirn flie\u00dfen, grunds\u00e4tzlich verbessert werden konnten. Die n\u00e4chste Herausforderung w\u00e4re dann, ob es den Forschern gelingt, bestimmte Erinnerungen zu modulieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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