Hallo Herr Nissen! Sie haben kürzlich mit einer Studie herausgefunden, dass schon kurze Schlafphasen die mentale Leistungsfähigkeit steigern können. Dazu gehört auch der Mittagsschlaf. Wie haben Sie das wissenschaftlich erforscht?
Mein Team und ich interessieren uns in einem größeren Zusammenhang für den Einfluss von Schlaf auf Gesundheit und im Speziellen auf mögliche Mechanismen dieses Zusammenhangs.
Wir arbeiten im Forschungsbereich synaptischer Plastizität, das heißt mit der Fähigkeit von Nervenzellen in unserem Gehirn, sich neu zu verknüpfen. Synaptische Plastizität ist eine wichtige Grundlage von Lernen und Gedächtnisbildung und eine entscheidende Grundlage dafür, dass wir uns an eine wechselnde Umgebung anpassen können.
Verschiedene Arbeiten zeigen, dass Schlaf diesen Prozess synaptischer Plastizität beeinflusst. Im Wesentlichen sind die Arbeiten zum menschlichen Schlaf auf den Nachtschlaf beschränkt – unsere Fragestellung war daher, ob bereits kurze Schlafphasen einen Einfluss auf synaptische Plastizität haben.
Das Neue an unserer Studie ist: Wir konnten erstmalig beim Menschen zeigen, dass auch kurze Schlafphasen einen Einfluss auf diese Indizes synaptischer Plastizität im menschlichen Gehirn haben.
Für Ihre Studie haben Sie die Leistungsfähigkeit des Gehirn gemessen. Wie kann man das messen?
Die synaptische Plastizität kann man nicht direkt messen. Wir können bei gesunden Menschen keine Elektroden oder Ähnliches in das Gehirn stecken. Wir messen indirekt Indizes für synaptische Plastizität und nutzen dafür Verfahren der transkraniellen Gleichstromstimulation, der Elektroenzephalographie und der transkraniellen Magnetstimulation.
Dabei wird ein magnetischer Puls auf die Gehirnrinde gegeben, mit dem wir die Erregbarkeit von Nervenzellen im menschlichen Kortex in der Gehirnrinde messen. Diese Erregbarkeit ist ein indirektes Maß für die Verknüpfungsstärke von Nervenzellen in diesem Gehirnareal. Mit einem anderen Untersuchungsparadigma können wir einen grundlegenden Mechanismus von synaptischer Plastizität nachstellen, die sogenannte synaptische Langzeitpotenzierung, indem wir einen peripheren Nervenstimulus mit einer transkraniellen Magnetstimulation über dem Cortex kombinieren.
Das beruht auf dem Prinzip, dass Nervenzellen, die gemeinsam feuern, ihre Verknüpfungsstärke erhöhen, in den Neurowissenschaften ist das als „cells that fire together, wire together“ bekannt. Damit können wir zeigen, wie sich die Verknüpfungsstärke von Nervenzellen nach Schlaf oder nach einer Wachphase verändert.
Was hat Sie persönlich an den Ergebnissen überrascht?
Dass auch kurze Schlafphasen das subjektive Wohlbefinden beeinflussen können, ist, glaube ich, nachvollziehbar. Mich hat allerdings überrascht, dass wir genau das auch nach relativ kurzen Schlafphasen im menschlichen Gehirn messen konnten.
Unsere Probanden und Probandinnen wurden zweimal untersucht, einmal nach einer Wachphase und einmal nach einem Mittagsschlaf. Und die gleichen neurowissenschaftlichen Untersuchungsmethoden haben bei den gleichen Probanden nach einer kurzen Schlafphase eben andere Ergebnisse gezeigt, eine andere Erregbarkeit der Gehirnrinde und eine andere Induzierbarkeit von solcher synaptischer Plastizität. Dass solche ganz fundamentalen Mechanismen von Lernen und Gedächtnisbildung auf neuronaler Ebene durch kurze Schlafphasen messbar beeinflusst werden, finde ich doch recht bemerkenswert.
Sie haben die Probanden angesprochen: Diese waren im Durchschnitt 25 Jahre alt. Sind die Ergebnisse denn auf alle Altersgruppen übertragbar?
Die wissenschaftlich strikte Antwort ist, dass wir das nicht wissen. Unsere Untersuchung war auf die genannte Altersspanne begrenzt. Im Quervergleich zu anderen Untersuchungen gehe ich davon aus, dass sich die Ergebnisse auf die Jugend und auch auf das Erwachsenenalter übertragen lassen. Bei sehr hohem Alter oder eventuell auch kognitiver Störung oder demenzieller Entwicklung ist es möglicherweise anders, hier sind die Ergebnisse vermutlich nicht zu übertragen.
Manche Menschen machen nach dem Mittagsschlaf auch die Erfahrung, dass sie sich nicht leistungsbereiter, sondern schlapp und übermüdet fühlen. Ich beobachte an mir selbst, dass ich beim Mittagsschlaf oft intensiv träume. Können kurze Schlafphasen auch zu Übermüdung führen?
Das Ziel unserer Untersuchung war zunächst, die grundlagenwissenschaftliche Fragen näher zu beleuchten, wie kürzere Schlafphasen synaptische Plastizität beeinflussen.
Es gibt sehr viele Faktoren, die für negative Schlaferfahrungen relevant sein können – Sie haben Träume genannt. Manche Menschen neigen zu Albträumen, insbesondere dann, wenn sie traumatische Erfahrungen hatten. Sie erleben diese dann im Schlaf wieder. Der Schlaf wird dann nicht als Ruhephase erlebt, sondern beispielsweise durch Albträume bedroht. Und auch der Schlafbedarf und der Tagesrhythmus sind bei verschiedenen Menschen sehr unterschiedlich – es ist sehr wichtig, nicht allgemeine Ratschläge aus solchen grundlagenwissenschaftlichen Ergebnissen abzuleiten.
Es kann also viele Gründe geben, warum man sich nach einem Mittagsschlaf nicht erholter fühlt als davor.
Ja, ein interessantes Phänomen ist beispielsweise, dass unser Gehirn nach Tiefschlafphasen erst nach und nach wieder aufwacht. Schlaf und Wachheit sind keineswegs ganz scharf abgegrenzte Zustände, sondern wir sprechen heute mehr von einem Schlaf-Wach-Kontinuum. Das heißt, es gibt immer auch Elemente von Wachheit im Schlaf und Elemente von Schlaf bei Wachheit. Und wenn wir aufwachen, dann wachen unsere Gehirnareale nicht alle vollständig gleichzeitig auf.
Insbesondere Areale unserer vorderen Gehirnrinde können etwas verzögert aufwachen, was dazu führt, dass wir uns nach dem Aufwachen auch etwas eingeschränkt leistungsfähig fühlen oder auch in Bezug auf Kognition, Konzentration und kognitive Leistung tatsächlich eingeschränkt leistungsfähig sind.
Das ist keine Erkrankung und nicht beunruhigend. Es ist dann einfach eine Frage der Zeit, bis das gesamte Gehirn wieder vollständig aktiv und wach ist. Und konkret bedeutet das, dass man ganz unmittelbar nach dem Aufwachen teils eine gewisse Zeit braucht, um voll leistungsfähig zu sein.
Was bedeutet das konkret?
Es ist zum Beispiel wichtig, wenn man in verschiedenen Berufen aus dem Schlaf heraus sofort aktiv werden muss, zum Beispiel bei Nachtdiensten in der Medizin. Da kann es teils zu Fehlentscheidungen kommen, wenn Personen aufgeweckt werden und noch nicht voll leistungsfähig sind. Das heißt, hier ist die Leistungsfähigkeit und auch die Arbeitsabläufe dann etwas anzupassen. Das ist eine ganz grundlegende Beobachtung dieses Schlaf-Wach-Kontinuums.
Schlaf hat auch eine kulturelle Komponente: Wer tagsüber schläft, gilt hierzulande oft als faul. Hilft Ihre Studie, mit diesem Mythos aufzuräumen?
Ich finde es wichtig, mit Mythen aufzuräumen und die Verknüpfung von Schlaf und Faulheit ist ein Mythos. Das heißt im Umkehrschluss nicht, dass es ein allgemeiner Rat ist, tagsüber zu schlafen, sondern dass Menschen aufgefordert sind, selber für sich Lösungen zu finden.
Mein Ansatz ist, undramatisch und ohne Vorurteile über grundlegende Mechanismen zu informieren. Gerade wenn man unter hohem Leistungsdruck ist, können kurze Schlafphasen dazu führen, dass man etwas Abstand bekommt und erholter ist, aber auch neuronale Netzwerk erholter und damit wieder leistungsfähiger sind, um neue Informationen aufzunehmen und zu verarbeiten. Individuell sollte man prüfen, wie das in den eigenen Alltag passt und wie das eigene Erleben ist.
Es gibt einige Länder in Asien, wo der Mittagsschlaf selbstverständlich zum Alltags- und Arbeitsleben dazugehört, in Südeuropa wird mittags Siesta gehalten. Sollten wir uns in Sachen Schlaf mehr an diesen Ländern orientieren?
Ich denke, dass Menschen individuell angepasste Lösungen für ihren Alltag, für ihre individuellen Herausforderungen, für vielleicht ihre Einbindung in Beruf und Familie oder in ihre Kultur finden müssen.
Üblicherweise schlafen wir mit einer mehr oder weniger konsolidierten Schlafphase von vielleicht 7 Stunden. Andere Kulturen kennen die Siesta, viele indigene Kulturen schlafen polyphasisch, das heißt, sie schlafen eine oder wenige Stunden, sind dann wach und schlafen wieder. Im Tierreich ist der polyphasische Schlaf üblich. Cristiano Ronaldo schläft angeblich auch polyphasisch. Aber es gibt keine wissenschaftliche Evidenz dafür, dass ein Modell besser wäre als ein anderes.
Über die Evolution und über unsere Arbeitsbedingungen sind wir eher bei der Nachtschlafphase – aber selbst das ist im westlichen oder nordeuropäischen Kulturraum nicht über die Zeit einheitlich. Es gibt viele Berichte aus dem Mittelalter, dass damals zweiphasig geschlafen wurde mit einer längeren Wachphase nachts.
Also gibt es für den richtigen Schlaf kein Patentrezept?
Ich nenne oft das Beispiel mit der Schuhgröße: Es gibt zwar auch eine mittlere Schuhgröße, die ist aber nicht allen zu empfehlen. Der Schlafbedarf ist in weiten Bereichen individuell und in weiten Bereichen auch individuell genetisch-biologisch vorgegeben, gesunder Schlafbedarf liegt zwischen 5 und 10 Stunden.
Diesen Schlafbedarf kann man in einer Schlafphase oder in mehreren füllen. Wenn eine Person Schlafbedarf von zum Beispiel 7 Stunden hat, kann sie den nachts als 7 Stunden schlafen, oder eben auf den Tag verteilt.
Allerdings muss, wer tagsüber, polyphasisch oder mit Siesta schläft, diese Zeit zählen und von dem erwartbaren Nachtschlaf abziehen. Es wäre ein Problem, wenn man einen Schlafbedarf von 7 Stunden hat und nach einem einstündigen Mittagsschlaf noch die Erwartung hat, in der Nacht 7 Stunden schlafen zu können – dann kann es sein, dass man nicht genug Schlafdruck aufgebaut hat und nachts wach liegt. Im ungünstigsten Fall kann das dazu führen, dass man das Bett mit Wachheit und Ärger verknüpft und insomnische Probleme, also eine chronische Schlafstörung, entwickelt. Man kann auch an dem eigenen Schlafbedarf vorbeischlafen.
Planen Sie noch weitere Studien an Ihre Schlafstudie anzuschließen?
Wir arbeiten mit den Ergebnissen weiter, wobei ich mich speziell für die Übertragung von solchen Forschungsergebnissen in den Bereich der Medizin interessiere und im speziellen auch auf den Bereich psychische Gesundheit.
Unsere aktuellen Studien fokussieren Patienten mit Depression. Wir haben hier ein Modell von Schlaf und synaptischer Plastizität und modulieren Schlaf mit Tönen. Das heißt Auditory Closed Loop Stimulation. Dabei detektieren wir Tiefschlafwellen, die Tiefschlaf charakterisieren. Diese Tiefschlafwellen sind besonders wichtig für Prozesse synaptischer Plastizität. Um diese Tiefschlafwellen zu modulieren, nutzen wir spezielle Töne. Kurz gesagt, möchten wir eine antidepressive Behandlung entwickeln, die auf der Modulation von Tiefschlafwellen beruht über die Beeinflussung von synaptischer Plastizität. Die ersten Ergebnisse gehen in die Richtung, dass das gelingen kann.
