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Energieschub fürs Gehirn

Warum schlafen Tiere und Menschen? Dazu haben die Forscher verschiedene Theorien. So gibt es Hinweise, dass Schlaf das Immunsystem fit hält. Andere Wissenschaftler sehen im Schlaf eine Art Energiesparmodus, denn das Tier verbraucht dabei keine Energie zum Fliehen oder Kämpfen, und die Zeit zwischen Nahrungsaufnahme und Fortpflanzung wird ressourcenschonend überbrückt.

Doch die meisten Theorien gehen davon aus, dass der Schlaf essenziell fürs Gehirn ist. So gilt es mittlerweile als gut belegt, dass man ausgeschlafen besser lernen kann und das Gehirn eher in der Lage ist, Erfahrungen zu sortieren, zu beurteilen und im Gedächtnis abzuspeichern. Auch die Energiebilanz scheint ein wichtiger Faktor zu sein. Die beliebteste These hier: Schlaf füllt die Energiespeicher des Gehirns wieder auf. Jetzt zeigt eine neue Studie aus Harvard: Es geht beim Schlafen zwar tatsächlich um die Energieversorgung des Gehirns, jedoch nicht im Sinne eines Wiederauffüllens. Vielmehr gibt es einen regelrechten Energieschub in den ersten Tiefschlafphasen, wie Markus Dworak und seine Kollegen bei Ratten nachgewiesen haben. Die Mediziner maßen die Menge des Universal-Energieträgers ATP im Gehirn der Tiere. Ergebnis: Waren die Ratten wach, blieb der ATP-Level relativ konstant. Wenn sie jedoch wegnickten, stieg die Menge kurzfristig deutlich an und sank danach wieder.

Die Deutung der Forscher: Es kommt zum Energieschub, weil die energieintensive Nervenaktivität im Gehirn während des Schlafs drastisch zurückgefahren wird. Als Reaktion darauf schaltet das Gehirn seinen Stoffwechsel um: Im Wachzustand ist es darauf bedacht, möglichst gleichmäßig ATP für die verschiedenen Hirnfunktionen zu bilden, während die Produktion von Biomolekülen wie Proteinen oder Fettsäuren warten muss. Erst der erhöhte ATP-Spiegel nach dem Einschlafen ermöglicht es, derartige Reaktionen störungsfrei ablaufen zu lassen – und damit auch Rohstoffe für Umbauten im Gehirn zu produzieren, wie sie beispielsweise fürs Lernen und fürs Gedächtnis notwendig sind.

Die Antwort auf die Frage nach dem Warum des Schlafens hat demnach schon William Shakespeare gegeben, als er Macbeth sagen ließ: „Schlaf … das nährendste Gericht beim Fest des Lebens.“

Redaktion: Hans Groth, nachrichten@bild-der-wissenschaft.de

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