Durchbruch in der Schlafmedizin: Das Gehirn festigt positive Emotionen im Traum

Die Verarbeitung von Emotionen, insbesondere die Unterscheidung von Gefahr und Sicherheit, ist für das Überleben von Tieren von entscheidender Bedeutung. Beim Menschen können übermäßige negative Emotionen wie Angstreaktionen und Angstzustände zu pathologischen Zuständen wie der posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) führen.

In Europa leiden etwa 15 % der Bevölkerung unter anhaltenden Angstzuständen und schweren psychischen Erkrankungen.

Nun hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Antoine Adamantidis von der Klinik für Neurologie der Universität Bern und des Inselspitals Bern Erkenntnisse darüber geliefert, wie das Gehirn während des Traumschlafs dazu beiträgt, positive Emotionen zu verstärken und starke negative oder traumatische Emotionen abzuschwächen.

In der Studie fanden Wissenschaftler heraus, dass das Gehirn während des Traumschlafs Emotionen kategorisiert und die Speicherung positiver Emotionen konsolidiert, während negative unterdrückt werden. Die Forscher sagen, die Arbeit unterstreiche die Bedeutung des Schlafs für die psychische Gesundheit und könnte neue Behandlungsstrategien eröffnen.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe des Magazins Science veröffentlicht.

Der präfrontale Kortex verarbeitet viele dieser Emotionen im Wachzustand, verstummt jedoch plötzlich während des REM-Schlafs. „Unser Ziel war es, die zugrundeliegenden Mechanismen und Funktionen dieses überraschenden Phänomens zu verstehen“, sagt Professor Antoine Adamantidis von der Klinik für Neurologie des Universitätsspitals Bern.

01 Durchbruch in der Schlafmedizin

Der REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) ist ein einzigartiger und geheimnisvoller Schlafzustand, in dem die meisten Träume mit intensiven emotionalen Inhalten auftreten. Wie und warum diese Emotionen reaktiviert werden, ist unklar.

Um dieser Frage nachzugehen, ließen die Forscher Mäuse zunächst akustische Reize erkennen, die mit Sicherheit in Verbindung stehen, und andere akustische Reize, die mit Gefahr in Verbindung stehen (aversive Reize). Anschließend zeichneten sie die Aktivität der Neuronen im Gehirn der Mäuse während ihres Schlaf-Wach-Rhythmus auf.

Auf diese Weise konnten die Forscher verschiedene Regionen der Zellen kartieren und feststellen, wie emotionale Erinnerungen während des REM-Schlafs transformiert werden.

Der Zellkörper eines Neurons, der Informationen aus seinen Dendriten integriert (Eingabe) und Signale über sein Axon an andere Neuronen sendet (Ausgabe). Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass die Zellkörper zwar aktiviert waren, ihre Dendriten jedoch stumm blieben.

„Dabei kommt es zu einer Entkopplung der beiden Zellkompartimente, das heißt, der Zellkörper schläft vollständig und die Dendriten sind vollständig wach“, erklärt Adamantidis. Diese Entkopplung ist wichtig, da eine starke Aktivität in den Dendriten die Kodierung von Emotionen wie Gefahr und Sicherheit ermöglicht, während die Hemmung des Somas die Ausgabe von Signalen während des REM-Schlafs vollständig blockiert.

Mit anderen Worten: Das Gehirn neigt dazu, in seinen Dendriten zwischen Sicherheit und Gefahr zu unterscheiden, verhindert jedoch Überreaktionen auf Emotionen, insbesondere auf Gefahr.

Die Forscher glauben, dass die Koexistenz dieser beiden Mechanismen für die Stabilität und das Überleben des Organismus von Vorteil ist. Fehlt dem Menschen diese Unterscheidung und entwickelt er eine übertriebene Angstreaktion, kann dies zu Angststörungen führen. Diese Erkenntnisse sind insbesondere für pathologische Zustände wie die posttraumatische Belastungsstörung relevant, bei der traumatische Erinnerungen im präfrontalen Kortex Tag für Tag während des Schlafs übermäßig verfestigt werden.

Darüber hinaus ebnen diese Erkenntnisse den Weg für ein besseres Verständnis der Emotionsverarbeitung während des Schlafs beim Menschen und eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung traumatischer Erinnerungen, wie beispielsweise der posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS). Andere akute oder chronische psychische Gesundheitsprobleme, die mit dieser somatodendritischen Entkopplung während des Schlafs verbunden sein können, sind akuter und chronischer Stress, Angstzustände, Depressionen, Panik und sogar Anhedonie, die Unfähigkeit, Freude zu empfinden.

Schlafforschung und Schlafmedizin sind seit langem ein Forschungsschwerpunkt der Universität Bern und des Inselspitals Bern. „Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse nicht nur für Patienten, sondern auch für die breite Öffentlichkeit von Interesse sind“, sagte Adamantidis.

02 Die Bedeutung des Schlafes

Heutzutage ist Schlaflosigkeit zu einem wichtigen Problem geworden, das die Gesundheit moderner Menschen beeinträchtigt. Mehr als 300 Millionen Menschen in meinem Land leiden an Schlafstörungen und die Häufigkeit von Schlaflosigkeit unterschiedlichen Schweregrades bei Erwachsenen liegt bei fast 40 %. Die Schlafqualität beeinflusst nicht nur die Stimmung eines Menschen, sondern kann sogar sein Immunsystem beeinträchtigen. Darüber hinaus ist Schlaflosigkeit oft eine der äußeren Erscheinungsformen einer zugrunde liegenden Erkrankung des Körpers.

Warum ist Schlaf so wichtig? Laut früheren Untersuchungen des Forschungsteams von Professor Yu Hayashi am International Institute of Integrated Sleep Medicine der Universität Tsukuba in Japan steigt die Blutflussrate im Gehirn von Säugetieren während des REM-Schlafs deutlich an, was für den Abtransport angesammelter Abfallstoffe aus dem Gehirn unerlässlich ist.

Wir alle wissen, dass Schlaf für die Gesundheit unerlässlich ist. Wenn wir mehrere Nächte lang nicht gut schlafen, fühlen wir uns gereizt, unsere Lernfähigkeit lässt nach, wir verlieren unseren Appetit usw. Schließlich verbringen wir ein Drittel unseres Lebens mit Schlafen, und Schlafmangel kann zu einer Reihe von Problemen führen, wie etwa Fettleibigkeit, Herz-Kreislauf- und zerebrovaskulären Erkrankungen, Depressionen usw.

Der menschliche Schlaf wird von biologischen Rhythmen beeinflusst und jeder Schlaf hat seinen eigenen Schlafzyklus und seine eigene Schlafphase. Der menschliche Schlafzyklus besteht aus zwei Phasen: dem Non-REM-Schlaf (NREM) und dem REM-Schlaf (REM). NREM und REM treten abwechselnd auf und jeder Wechsel wird als Schlafzyklus bezeichnet. Die beiden Zyklen wiederholen sich immer wieder. Normalerweise gibt es jede Nacht 4 bis 5 Schlafzyklen und jeder Zyklus dauert 90 bis 110 Minuten. Im weiteren Verlauf des Schlafzyklus steigt der Anteil des REM-Schlafs allmählich an.

Mittlerweile belegen zahlreiche Studien, dass sowohl der NREM-Schlaf als auch der REM-Schlaf für den Menschen eine wichtige Rolle spielen. Unter ihnen ist der REM-Schlaf für die menschliche Gedächtniskonsolidierung und synaptische Plastizität von entscheidender Bedeutung, während der NREM-Schlaf eng mit der menschlichen Wachstumshormonausschüttung, der Immunaktivierung, Entzündungen und anderen Funktionen zusammenhängt.

Während des REM-Schlafs ist der Körper zwar gelähmt, das Gehirn verhält sich jedoch in gewisser Weise so, als wäre es wach, mit schnellen Augenbewegungen und einer Entspannung der Körpermuskulatur. Die meisten lebhaften Träume, an die man sich nach dem Aufwachen erinnert, entstehen während des REM-Schlafs.

Gleichzeitig nimmt während des REM-Schlafs die Durchblutung des Gehirns deutlich zu, ein Prozess, der für die Beseitigung verschiedener Stoffwechselabfälle, die durch die normale Aktivität der Neuronen entstehen, von wesentlicher Bedeutung ist. Schlafstörungen können diesen Prozess stören und stehen in engem Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit.

Dies bedeutet, dass nicht nur Schlaf wichtig ist, sondern dass qualitativ hochwertiger Schlaf mit Träumen noch wichtiger ist.