Schlafmangel verändert Verdrahtung des Gehirns

Wenn Jugendliche zu wenig Schlaf bekommen, kann das langfristige Spuren im Gehirn hinterlassen. Einen Hinweis dafür bei Tieren haben Forscher der University of Wisconsin-Madison in der Zeitschrift „Nature Neuroscience“ erbracht. Wie sie zeigen konnten, bringt Schlafmangel bei pubertären Mäusen den Rhythmus aus dem Gleichgewicht, in dem die Verbindungen zwischen den Gehirnzellen entstehen.

Ausgleich durch Schlaf

Die Verbindungen der Nervenzellen im Gehirn verändern sich je nach Tageszeit deutlich, zeigen frühere molekular- und elektrophysiologische Studien: Während die sogenannten Synapsen während der Wachzeit aufgrund der laufenden Lernerfahrungen zahlenmäßig zunehmen, werden sie im Schlaf wieder weniger, weil das Gehirn unnötige Verbindungen wieder auflöst. Im 24-Stunden-Rhythmus bleibt deshalb die Gesamt-Synapsenzahl in etwa gleich.

Gleichzeitig strukturiert sich auch in der Jugend das Gehirn neu, da sich gerade zu dieser Zeit viele neue Synapsen bilden und wieder eliminiert werden. Da Jugendliche oft sehr unregelmäßig schlafen – Chronobiologen bezeichnen das immer spätere Zubettgehen sogar als wesentliches Merkmal der Pubertät (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20090422016 ) – wollten die Forscher nun den Effekt von Schlafentzug auf das Gehirn erheben.

Gestörte Verdrahtung

Untersucht wurden jugendliche Mäuse, die ein gelb fluoreszierendes Protein bilden. Das erlaubt es, die Zahl der Synapsen im Gehirn mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie am lebenden Tier zu beobachten. Mäuse, die nach zehnstündiger Wachzeit zum Wachbleiben gezwungen werden, bilden im sensomotorischen Cortex weiterhin dendritische Dornen, welche die Synapsen beinhalten. Schlafende Tiere bauen hingegen Dornen ab, zeigte sich.

„Wenn man in der Jugend auf Dauer zu viel Schlaf verliert, könnte das den Ergebnissen zufolge lange anhaltende Folgen für die Verdrahtung des Gehirns haben“, so die Studienleiterin Chiara Cirelli. Ob der in der Jugend manchmal auftretende chronische Schlafmangel denselben Effekt habe wie die akute Manipulierung, sei jedoch noch nicht geklärt. „Möglicherweise sind die Veränderungen harmlos, kurzfristig und reversibel – oder sie beeinträchtigen die Gehirnreifung dauerhaft. Wir wissen es noch nicht.“

Leistungsfähigkeit und Verhalten

„Langfristige neurologische Bewegungsstörungen durch Schlafmangel in der Jugend sind nicht bekannt. Durchaus tritt aber Schlafmangel gemeinsam mit kognitiven und psychiatrischen Problemen auf“, erklärt Reinhold Kerbl, Präsident der Österreichischen Gesellschaft für Schlafmedizin http://schlafmedizin.at , im pressetext-Interview. Betroffen sind dabei etwa die Lern- und Denkleistung, die Konzentrationsfähigkeit, hormonelle Veränderungen bis hin zum depressiven Verhalten, Aggression und ADH-Störungen.