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Wie Schlafmangel Alzheimer begünstigt

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ALZHEIMER
Robert Ingelhart via Getty Images
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Besser schlafen, das Gehirn schützen

Ein guter Schlaf ist für einen gesunden (Gehirn-) Stoffwechsel ebenso wichtig wie Atmen, regelmäßige Bewegung und eine stoffwechselgerechte Ernährung. Tatsächlich hängen unser Wohlbefinden und unsere körperlich-geistige Gesundheit zu einem Großteil von der Zeit ab, die wir offenbar passiv im Schlaf verbringen. Trotzdem ist ein erholsamer Schlaf für viele - jüngere wie ältere - Menschen der reine Luxus.

Laut einer Studie im Interdisziplinären Schlafmedizinischen Zentrum der Charité Berlin aus dem Jahr 2006 schlafen über zwölf Millionen Deutsche schlecht. Die Gründe dafür gehen alle auf das Konto der Lebensweise im Wachzustand: Zu wenig Bewegung und zu wenig Entspannung sowie eine unausgewogene, "schlaffeindliche" Ernährung, aber auch ein ungünstiger Schlaf-wach-Rhythmus und ungeordnete Tagesstrukturen sind die Faktoren, die die Regenerationsphase in der Nacht, in der sich der Körper erholt und das Gehirn sortiert, behindern.

Dazu gesellen sich äußere Störfaktoren wie Licht und Lärm, Dauerstress oder wie bei manchen älteren Menschen nach dem Eintritt in den Ruhestand der Verlust der Tagesstruktur. Das alles geht zu Lasten der einzigen Ressource, die man allgemein für entbehrlich hält - des kostbaren Drittels des Tages, des Schlafs.

Vitalbedürfnis Schlaf

Den Schlaf benötigt jeder Mensch, das hat die Schla€fforschung in zahllosen Versuchen und Tests bewiesen, um leben zu können, und zwar ebenso, wie eine Uhr ständig aufgezogen werden muss, um weiter zu ticken. Schlaf ist essenziell - ein sogenanntes Vitalbedürfnis - und nicht nur das Gegenstück zum Wachsein.

Neben der Luft zum Atmen, Wasser und einer ausgewogenen Ernährung ist der Schlaf die Quelle unserer Lebenskraft. Im Schlaf zeigt sich das Bestreben unseres Gehirns, ein inneres Gleichgewicht aller tagsüber erlebten Reize herzustellen. Dies geschieht im Lauf von verschiedenen Schlafphasen, die alle eine unterschiedliche Dynamik von Anspannung und Aktivität im Gegensatz zu entspannten Phasen und Traumelementen aufzeigen.

Außerdem ‚finden in bestimmten Schlafphasen Lernprozesse im Hippocampus statt. Das Gehirn ist dann noch aktiver als im Wachzustand. Insbesondere der REM-Schlaf - die Schlafphase nach dem Tiefschlaf (siehe unten) - ist wichtig für die Synapsenbildung, das Gegensteuern einer Neurodegeneration und die Bildung neuer Hirnzellen.

Im Schlaf finden verschiedene neurochemische und elektrische Prozesse statt, die über das Hormon- und das vegetative Nervensystem auch Sto€ffwechsel- und Immunvorgänge steuern. Bestimmte Aspekte der hormonellen Regulation verbessern gleichzeitig das Gedächtnis, regulieren den Blutzucker und stärken das körpereigene Abwehrsystem.

Die Architektur des Schlafs Schlafforscher gehen heute von fünf Schlafstadien aus, die bei gesunden Schläfern wie bei Schlafgestörten, jede Nacht in unter- schiedlicher Ausprägung vorkommen:

• Wachzustand: Am Anfang der Nacht liegen wir im Wachzustand entspannt im Bett. Bei Untersuchungen mit dem EEG herrschen sogenannte Alpha-Wellen vor.

• Erstes Stadium - Einschlafphase: Jetzt wird der Alpha-Rhythmus des Gehirns allmählich von langsameren Theta-Wellen durchsetzt. Die Muskulatur zeigt noch ein gewisses Maß an Anspannung. Etwa 10 Prozent der Nacht verbringen wir in der Wach- und Einschlafphase.

• Zweites Stadium - leichter Schlaf Die Muskeln entspannen, die Glieder werden schwer, Puls und Atmung gehen gleichmäßig. Im EEG sind neue Phänomene wie Beta-Spindeln, Vertex-Zacken und K-Komplexe zu sehen. Die Körpertemperatur sinkt. Insgesamt verbringen wir ungefähr die Hälfte der gesamten Schlafzeit in diesem Stadium.

• Drittes und viertes Stadium - Tiefschlaf: Die Schlafstadien 3 und 4 werden zusammen als "Tiefschlaf" bezeichnet. Die Augen sind ganz ruhig, die Muskeln entspannen noch weiter, Herz- schlag und Atmung werden langsamer, der Blutdruck fällt. Tiefschlafphasen dauern etwa 10 bis 20 Minuten. Der erwachsene Mensch verbringt ungefähr 20 Prozent der Nacht in dem Stadium. Im Alter nimmt dieser Teil deutlich ab. In der EEG-Aufzeichnung der Gehirnströme zeigen sich im Stadium des Tiefschlafs sogenannte Delta-Wellen.

• Fünftes Stadium - REM-Schlaf: Es ähnelt dem ersten Stadium, die Muskeln - außer der Atem- und Kopfmuskulatur - sind jedoch absolut gelähmt, während Herzschlag und Atmung an- steigen und unregelmäßig sind. Besonderes Kennzeichen dieser Phase sind schnelle Augenbewegungen. Von ihnen leitet sich auch die Bezeichnung dieses Schlafstadiums ab.

REM steht für rapid eye movement ("schnelle Augenbewegung"). Der REMSchlaf wird auch als "Traumschlaf" bezeichnet. Wer in diesem Stadium geweckt wird, berichtet meist, geträumt zu haben. Forscher sehen im REM-Schlaf ein Stadium, das Erholungsvorgänge im Gehirn ermöglicht, wobei dieses äußerst aktiv arbeitet und die Muskulatur ihr größtes Maß an Entspannung erfährt.

Der erwachsene Mensch verbringt ungefähr 20 Prozent seiner Schlafzeit in diesem Stadium. Bei Säuglingen und Kleinkindern ist es wesentlich mehr. Für einen "erholsamen Schlaf" ist nicht
nur die richtige Aufteilung der einzelnen Schlafstadien wichtig, sondern auch die zeitliche Reihenfolge und die Anordnung der einzelnen Stadien in der Nacht. Im Schlaflabor werden unter
anderem die einzelnen Schlafstadien im Wechselspiel mit den unterschiedlichen Schlafphasen aufgezeichnet. Dies wird als "Schlafarchitektur" bezeichnet.

Schlaf und Gedächtnis

Ohne Schlaf gibt es kein Gedächtnis, keine Konzentrationsfähigkeit und auch kein motorisches Bewegungslernen. Alles, was wir wissen, lernen wir im Schlaf. Einerseits steuert das Gehirn die Schlafstadien mit ihren vielfältigen, präzisen Mechanismen. Anderseits hat die Nachtruhe wichtige Funktionen für die Leistungsfähigkeit des Gehirns - insbesondere in der Verarbeitung und Speicherung von Gedächtnisinhalten.

Zahlreiche Studien belegen, dass das Gehirn den Schlaf nutzt, um Eindrücke, Erlebnisse und Informationen vom Kurzins Langzeitgedächtnis zu übertragen. Dort werden sie mit bereits
vorhandenen Inhalten verknüpft und abgespeichert. Im Schlaf kann das Gehirn Gedächtnisinhalte ungestört abspeichern, weil es nicht gleichzeitig aktuelle Sinneseindrücke aufnehmen muss. Im zentralen Nervensystem werden dieselben neuronalen Netzwerke für die akute Verarbeitung von Reizen wie auch für die Speicherung genutzt.

Der Schlaf ist - zumindest teilweise - Voraussetzung dafür, dass wir etwas in Erinnerung behalten. Dies betrifft auch die Weiterverarbeitung von Lösungsstrategien bei komplizierten Testaufgaben mit verborgenen Regeln. In wissenschaftlichen Arbeiten konnte nachgewiesen werden, dass durch Schlaf - im Gegensatz zum Nichtschlaf - deutlich besser und schneller Lösungen gefunden wurden.

Die Abspeicherung von Inhalten, Emotionen und Eindrücken geschieht in unterschiedlichen Schlafstadien. Das Gleiche gilt für das Lernen motorischer Bewegungsabläufe wie Schwimmen, Radfahren, Skifahren oder Tanzen. So wie das Gehirn o€ffensichtlich Tiefschlafphasen zur Abspeicherung von Gedächtnisinhalten nutzt, werden in der Traum- oder REM-Schlafphase koordinative Bewegungsabläufe in den dafür zuständigen Gehirnarealen verankert.

Bewegungen, die so oft wiederholt werden, dass sie automatisch ablaufen, werden schwerpunktmäßig vom sogenannten extrapyramidalen System gesteuert, in dem sie fest verankert sind. Dies erklärt auch, warum es so schwierig ist, automatisch ablaufende Bewegungen um- oder neu zu
lernen.

Die heutigen Erkenntnisse der Schlafmedizin sind insbesondere für Menschen relevant, die in ihrem Beruf hohen geistigen Anforderungen ausgesetzt sind, denen Höchstleistungen an Gedächtnis, Konzentration und Aufmerksamkeit abverlangt wird, die viele Eindrücke und Informationen aufnehmen und verarbeiten müssen. Relevant sind diese Erkenntnisse aber auch für Menschen, die Höchstleistung in körperlich orientierten Berufen oder sportlichen Disziplinen abliefern. Und für jeden, der bis ins hohe Alter gesund bleiben möchte.

Schlafmangelsymptome und Demenz

Allan Rechtschaffen, Schlafforscher an der University of Chicago, stellte im Tierversuch fest, dass am Schlaf gehinderte Ratten nach zehn Tagen immer mehr zu fressen begannen, gleichzeitig aber ab- magerten und ihre Körpertemperatur sank. Sie entwickelten Tumoren und Infektionskrankheiten, und nach drei bis vier Wochen starben sie.

Im Jahr 1965 gelang es wohl dem Studenten Randy Gardner in einem Experiment, elf Tage wach zu bleiben - und das, obwohl bei anderen Studienteilnehmern bereits nach 24 Stunden Übermüdungserscheinungen auftraten in Form von Konzentrations- und Gedächtnisschwäche und einem verlangsamten Reaktionsvermögen.

Symptome, die sich infolge eines extensiven Schlafmangels entwickeln, ähneln sehr denen der Demenz. Für viele Menschen, besonders wenn sie älter werden, ist ein tiefer, erholsamer Schlaf ein Wunschtraum, der aus verschiedenen Gründen nicht wahr werden will. Glücklicherweise wächst das Verständnis über den Zusammenhang von Schlafstörungen und Krankheiten. Ob wir nun gut schlafen oder nicht, darüber entscheidet nicht nur die Dauer unserer Nachtruhe, die bei jedem Menschen unterschiedlich ausfällt, sondern auch ihre Qualität.

Schlafen wir gut, so erholt sich unser Gehirn, und es kann bei Tag seine Lern- und Erinnerungsfunktionen reibungslos ablaufen lassen. Unser Stoffwechsel ist richtig getaktet, Herz und Kreislauf sowie unser Immunsystem sind geschützt, wir sind tagsüber konzentriert und besser gelaunt. Schlafen wir dagegen schlecht, werden diese Prozesse empfindlich gestört. Die nächtliche Schlafdauer wirkt sich unmittelbar auf bestimmte Krankheitsbilder aus.

Ideal ist laut Schla€fforschern eine Schlafdauer von sieben Stunden pro Nacht. Doch variiert der Schlafbedarf von Erwachsenen und Senioren stark. Neben sogenannten Normalschläfern gibt es auch Kurz- oder Langschläfer sowie Schwankungen in der Schlafdauer, die bei jedem je nach Tagesform auftreten können.

Jüngere Menschen haben grundsätzlich einen gesunden Schlaf und neigen weniger zu Schlafstörungen als ältere. Schlafstörungen in jüngeren Erwachsenenjahren sind bei Frauen meist hormonell bedingt oder hängen mit einer Schwangerschaft beziehungsweise der Mutterschaft zusammen. Viele berufstätige Männer und Frauen schlafen dagegen schlecht. Oft liegt dies an einem Tagesablauf mit unregelmäßigen und ungünstig zusammengesetzten Mahlzeiten, zu wenigen Bewegungseinheiten sowie an zu viel negativem Stress, der nicht ab- gebaut werden kann.

Nur nehmen die meisten die Anzeichen von Erschöpfung, Müdigkeit am Tag und anderen Folgen von zu wenig Schlaf nicht ernst genug. Wann zum Arzt? Schlafstörungen werden oft als Banalität abgehandelt. Das ist je- doch nicht richtig: Ständige Schlafstörungen können die Leistungsfähigkeit einschränken, das Wohlempfinden stören und soziale Beziehungen belasten. In solchen Fällen ist es ratsam, einen Arzt aufzusuchen. Er entscheidet, ob er Sie an einen schlafmedizinischen Experten zur genaueren Untersuchung Ihres Schlafs überweist.

In einem schlafmedizinischen Zentrum kann der Schlaf per Monitor überwacht und bewertet werden. Die Aufzeichnungen ermöglichen es Ihrem Arzt, einen passenden Behandlungsplan aufzustellen.

Ist unser Stoffwechsel richtig getaktet, sind Blutzucker- und Insulinspiegel im Lot. Wer auf Dauer zu wenig schlöft, riskiert dagegen Sto€ffwechselentgleisungen. Neben der Ausschüttung von Hormonen, die für die Entwicklung unseres Appetits zuständig sind, wird durch andere Botenstoffe der Zuckerstoffwechsel beeinfflusst. Das betrifft nicht nur die Gewichtsentwicklung, sondern unmittelbar auch unsere Steuerzentrale im Kopf.

Bedenklich ist deshalb der Trend zum Kurzschlafen, auch wenn man nicht der Typ dafür ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass Menschen in den Industriestaaten ihr tägliches Schlafpensum binnen der letzten zwanzig Jahre auf durchschnittlich 7,5 Stunden gesenkt haben. Das hat unterschiedliche Ursachen. Zum einen hängt es mit einer Schlafkultur zu zusammen, in denen der arbeitende Mensch nur noch nach einer äußeren und nicht mehr nach seiner inneren Uhr lebt oder leben kann. Zum anderen galt und gilt er als entbehrliche Eigenart von Faulpelzen. Als Drittes kommt dann der Faktor Stress ins Spiel.

Der gilt in den Industriestaaten nicht nur gemeinhin als Krankheitsursache Nummer eins, sondern ist heute auch einer der Hauptverantwortlichen für die sich häufenden Schlafstörungen.

Stresshormone unter Kontrolle

Ein guter, tiefer Schlaf hingegen sorgt dafür, dass unser Stresshormonspiegel im gesunden Bereich bleibt und auf diese Weise das empfindliche Herz- und Kreislaufsystem geschützt ist. So werden infolge eines gesunden, schlafstördernden Lebensrhythmus zu Beginn der Tiefschlafphase Wachstumshormone ausgeschüttet. Diese Hormone sind wichtig für alle körperlichen Regenerations- und Aufbauprozesse, insbesondere für den Fettabbau. Nach der Häl!e der Schlafenszeit, also etwa gegen 3.00 Uhr, wird dieser Zyklus abgelöst und Cortisol in
den Körper abgegeben.

Das Hormon bereitet darauf vor, morgens richtig wach zu sein, gut aus den Federn zu kommen und tagsüber auch wach und ‚zu bleiben. Nach einer gut durchschlafenen Nacht liegt daher morgens die höchste Konzentration an Cortisol im Blut vor. Nur in Stresssituationen wird noch mehr von diesem Hormon ausgeschüttet. Abends wiederum senkt sich dann der Cortisolspiegel ab und wird von einem erneuten Zyklus des Wachstumshormons abgelöst.

Schläft man hingegen zu wenig oder schafft es nicht, abends gut zur Ruhe zu kommen, bleibt der Cortisolspiegel ständig zu hoch: Der Körper be‚endet sich im Dauerstress. Wie Schlafmangel Alzheimer begünstigt Seit einiger Zeit wird vermutet, dass zu wenig oder ein gestörter Schlaf
das Alzheimer-Risiko erhöht, denn gesunde ältere Menschen scheinen später häufiger an Alzheimer zu erkranken, wenn sie unter Schlafproblemen leiden. Allerdings ist bisher unklar, ob der schlechte Schlaf eher ein Frühsymptom ist oder tatsächlich eine Demenz be- günstigen kann.

Eine Studie am Radboud University Medical Center in Nijmwe- gen64 zeigt starke Indizien dafür, dass Schlafmangel langfristig zu Demenz und Alzheimer führen kann. Tagsüber entstehen im Gehirn Beta-Amyloide als Abfallprodukte des Stoffwechsels. Normalerweise werden diese über den Liquor, die Hirnflüssigkeit, entsorgt. Doch gerade dies scheint bei Schlafmangel nicht oder zumindest nur eingeschränkt zu passieren.

Für die Studie verbrachten 26 Versuchsteilnehmer eine Nacht im Schlaflabor, wobei eine Gruppe schlafen durfte und die andere wach gehalten wurde. Über einen Katheter wurde regelmäßig Hirnflüssigkeit entnommen und die Konzentration eines der€ Abfallstoffe des Hirnstoffwechsels gemessen.

Bei den schlafenden Teilnehmern sank die Konzentration des Abfallstoffs in der Nacht um 6 Prozent; bei der anderen Gruppe blieb der Anteil hingegen unverändert. Für Studienleiter Jürgen Claassen ein klarer Beleg dafür, dass Schlafmangel die Reinigungsfunktion des Gehirns behindert.

Besonders wichtig zur Alzheimer-Prophylaxe scheint daher ein ausgewogener Schlaf zu sein. Ansonsten kann sich ein Teufelskreis einstellen, denn laut der Untersuchung eines Forscherteams um Matthew Walker von der University of California in Berkeley gehen die schädlichen Proteinablagerungen bei älteren Menschen zunehmend auch mit Schlafstörungen einher und beeinträchtigen damit die Übertragung von Gedächtnisinhalten aus dem Kurzzeit- in den Langzeitspeicher unseres Gehirns.

Walker und seine Kollegen stellten fest, dass die Studienteilnehmer, bei denen sich Beta-Amyloid insbesonde- re im Bereich des medialen frontalen Kortex stärker abgelagert hatte, weniger Zeit im tiefen Non-REM-Schlaf verbrachten.

Dass Schlaf wichtig für die Verarbeitung von Gedächtnisinhalten ist, wissen Forscher schon lange. Die tiefe Non-REM-Phase spielt wie gesagt vor allem für die Übertragung von Faktenwissen ins Langzeitgedächtnis eine große Rolle. Bei den Teilnehmern der aktuellen Studie äußerte sich der Verlust des Tiefschlafs entsprechend in schwächeren Leistungen bei Gedächtnistests am nächsten Morgen - manche hatten gar die Hälfte von dem vergessen, was sie am Tag zuvor noch korrekt hatten wiedergeben können.

Zudem nutzten sie weiterhin stärker ihren Hippocampus und nicht das Langzeitgedächtnis im
frontalen Kortex. Im Licht der neuen Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Schlaf und Beta-Amyloid-Ablagerungen könnte das im alternden Gehirn zu einem fatalen Teufelskreis führen, vermutet Matthew Walker: "Je mehr Beta-Amyloid sich in bestimmten Bereichen des Gehirns ansammelt, desto weniger Tiefschlaf bekommt man, und desto schlechter wird das Gedächtnis. Doch mit weniger Schlaf kann der Körper gleichzeitig auch die schädlichen Proteinabla-gerungen immer schlechter bekämpfen."

Ob dieser Teufelskreis mit zu viel Beta-Amyloid oder zu kurzen Tiefschlafphasen beginnt, wissen die Forscher noch nicht. Möglicherweise, so zumindest die Hoffnung sich dadurch auch neue Therapieansätze für Menschen mit Demenz oder anderweitigen Gedächtnisproblemen auf. Denn Schlafprobleme lassen sich in den meisten Fällen immer noch besser behandeln als eine Alzheimer-Erkrankung an sich.


Dieser Beitrag ist ein Auszug aus dem Buch "Zuckerkrankheit Alzheimer".

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