Wellen, die einem langsamen Rhythmus folgen das zeichnet die Hirnaktivität des Menschen im Tiefschlaf aus. Während dieser Phase werden Erlebnisse und Informationen des Tages ins Gedächtnis eingeprägt. Deutsche Forscher haben nun einen erstaunlichen Weg gefunden, diesen Mechanismus zu verstärken: Durch das Abspielen von Tönen synchron zum Rhythmus der langsamen Hirn-Wellen schlafender Testpersonen konnten sie die Schwingungen verstärken und damit tatsächlich auch die Gedächtnisleistung steigern.
Während des Schlafes beginnen sich Nervenzellverbände zu synchronisieren – sie zeigen Aktivität, die einem gemeinsamen Takt folgt. Durch Erfassen elektrischer Ströme mittels einer Elektroenzephalografie (EEG) können diese verschiedenen Rhythmen sichtbar gemacht werden. Je nach Schlaftiefe und dem damit verbundenen charakteristischen Muster lässt sich der Schlaf in verschiedene Stadien einteilen. Den Tiefschlaf zeichnet dabei ein besonders langsamer Wellenverlauf der Hirnaktivität aus. Viele unterschiedliche Studien haben bereits Wechselwirkungen zwischen Schlaf und Gedächtnis aufgezeigt. Der Tiefschlafphase kommt in diesem Zusammenhang eine besonders große Bedeutung zu.
Nur Harmonie zeigt Wirkung
Die Forscher um Hong-Viet Ngo von der Universität Tübingen führten ihre Untersuchungen mit 11 Probanden im Schlaflabor durch. Sie waren über Elektroden an ein EEG angeschlossen, um den Schlafverlauf dokumentieren zu können. Sobald die Teilnehmer die Tiefschlafphase erreicht hatten, hörten sie einen Klang, immer wenn der Rhythmus ihrer Hirnaktivität das Maximum der Amplitude erreichte. Zur Kontrolle wiederholten die Forscher das Schlafexperiment mit allen Probanden diesmal ertönte allerdings im Tiefschlaf ein wiederkehrender Ton, der nicht im Einklang mit dem Hirn-Rhythmus stand. Vor beiden Versuchsdurchläufen absolvierten die Probanden Wortassoziations-Spiele, an die sie sich am nächsten Tag erinnern sollten.
Die Auswertungen der Versuche zeigten: Hörten die Probanden während des Tiefschlafs den synchronen Ton, verstärkte sich die Intensität ihrer Hirnwellen, und auch die Dauer der Tiefschlafphasen erhöhte sich. Bei den asynchronen Klängen verzeichneten die Forscher diesen Effekt dagegen nicht. Dieses Ergebnis spiegelte sich auch in den Gedächtnistests wider: Nach der Nacht mit den anregenden Klängen waren die Probanden besser in der Lage, sich an die Wortassoziationen zu erinnern, die sie am Abend zuvor gelernt hatten.
Der große Vorteil ist die Einfachheit des Verfahrens, sagt Co-Autor Jan Born von der Universität Tübingen. Die Ton-Stimulation könnte sich damit zu einem Werkzeug entwickeln, den Schlafrhythmus und damit die Schlafqualität zu verbessern. Und sogar das Gegenteil von Schlaf könnte profitieren, meinen die Forscher, denn auch Abläufe im Wachzustand sind durch rhythmische Hirnaktivitäten gekennzeichnet. Möglicherweise lassen sich mit dem Verfahren auch Aufmerksamkeitsphasen optimieren, sagt Born.
Hong-Viet Ngo (Universität Tübingen) et al.: Neuron, doi:10.1016/j.neuron.2013.02.036 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
