Der Schlaf (1)

Schlaf als Element eines fortwährenden Ruhe-Aktivitäts-Zyklus ist ein offenbar bei allen Tieren in irgendeiner Form auftretendes Phänomen: Vögel schlafen, Leguane schlafen, Kakerlaken und selbst Quallen und Würmer schlafen. Schlafähnliche Ruhephasen beobachten die Biologen sogar bei Bakterien. Als tagaktives Lebewesen wird auch der Mensch in der Nacht stillgelegt. Bei einer durchschnittlichen Lebenserwartung leben wir etwa 25 bis 30 Jahre unserer Lebenszeit in dieser jederzeit reversiblen, mehr oder weniger ausgeprägten Bewusstlosigkeit.

Forscher bezeichnen Schlaf als eine „fundamentale, sich selbst organisierende Eigenschaft von Hirnzellen“. Er entsteht offenbar durch zwei weitgehend gegenläufig wirkende Mechanismen: dem circadianen System (von lat.: circa=ungefähr; dia=Tag), welches die Wachheit (Vigilanz) regelt, und dem homöostatischen Schlafbedürfnis, das mit der Dauer der Wachperiode zunimmt. Wachheit ist der Zustand, auf Umweltreize reagieren zu können – im Gegensatz zu „bewusstlos“ oder „im Tiefschlaf“ sein. Homöostase bezeichnet das Gleichgewicht zwischen Wachdauer und Schlafbedürfnis.

Eine winzige Ansammlung von Nervenzellen, der Suprachiasmatische Nukleus (SCN), der hinter den Augäpfeln und der Kreuzung der Sehnervenbahnen im Hypothalamus liegt, gibt dem Organismus den Takt vor. Diese autonom laufende innere Körperuhr nutzt den Wechsel am Morgen und Abend, um die biologische Zeit mit der Umweltzeit zu synchronisieren, sowohl mit dem Tageslauf als auch saisonal. Die Informationen über den Lichtwechsel liefern lichtempfindlichen Zellen, die vor allem unten im Auge sitzen.

Der circadiane Rhythmus wird über Hormone gesteuert. Abends befiehlt der SCN der Zirbeldrüse (Epiphyse), das Nachthormon Melatonin – ein alter Botenstoff, der schon bei Einzellern vorkommt – auszuschütten. Dieser lässt uns müde werden, und der Schlaf tritt leichter ein. (Daher auch die Bezeichnung „Schlafhormon„.) An der Schlaf-Wach-Regulierung wirken aber auch noch viele weitere Hirnstrukturen mit, die auf Umwegen ebenfalls vom SCN beeinflusst werden. Er versorgt auch die Organe über die Kontrolle der Körperkerntemperatur, die spätnachts rund 1° geringer ist als nachmittags, mit einem indirekten, permanenten Zeitsignal.

Steigende Melatoninkonzentration im Blut und fallende Körpertemperatur leiten normalerweise den Schlaf ein. Erstere erreicht gegen zwei Uhr morgens ihren Gipfel und ist dann vier- bis sechsmal höher als tagsüber, während die Körpertemperatur die meiste Zeit während eines langen Schlafs langsam wieder ansteigt. Versucht der Mensch in der Phase fallender Melatoninkonzentration und steigender Körperkerntemperatur einzuschlafen, wie z. B. nach einer Nachtschicht, ist der Schlummer meist kürzer und weniger fest.

Bei Tagesanbruch sorgt das einfallende licht für die erneute Aktivität der zeitgebenden Gehirnbereiche. Der SCN hemmt nun die Abgabe von Melatonin und löst die Ausschüttung des Corticotrophin-Releasing-Hormons im Hypothalamus aus. Dieses bewirkt wiederum, dass bei langsamer Einstellung der Melatoninproduktion das Stresshormon Cortisol in den Nebennieren in steigendem Maße ausgeschüttet wird. Es hat seinen Minimalwert in den ersten Nachtstunden und sein tägliches Maximum (22mg/100ml) am frühen Morgen.

Cortisol wird nicht nur von der Inneren Uhr gesteuert, sondern auch unbewusst, wenn wir etwa wissen: „Morgen muss ich um halb fünf raus“ – ein durchaus praktikabler Mechanismus, falls der Wecker versagt. Seine Konzentration steigt im Blut dann eine Stunde vor dem gewünschten Zeitpunkt des Aufwachens merklich an.

Der menschliche Körper beginnt sich etwa ab ab fünf Uhr morgens schon physiologisch durch die rechtzeitige Umstellung von Kreislauf und Stoffwechsel auf das Erwachen und die erhöhten Anforderungen des Tagesanbruchs einzustellen. Dabei setzt Cortisol nicht nur Energiereserven frei – es erhöht den Blutzuckerspiegel – sondern verstärkt auch den Energieumsatz und beeinflusst unser Immunsystem. Im weiteren Tagesverlauf nimmt die Menge des Hormons kontinuierlich ab. (Vermutlich ist auch der Botenstoff Histamin, der in der Morgendämmerung ausgeschüttet wird, am Aufwecken des Körpers beteiligt.)

Einschlafen

Im Laufe des Tages wird immer mehr Adenosin, ein Abbauprodukt des Energieträgers ATP (Adenosintriphosphat), ausgeschüttet, das uns, neben anderen „schlafregulierenden Substanzen„, müde macht. Die Aktivität an den Synapsen scheint direkt zur Bildung der Stoffe zu führen, die mit zunehmender Menge diese und benachbarte Synapsen abschalten. Die Gehirnzellen drosseln also das Tempo ihrer Kommunikation. Die Körperaktivität wird heruntergefahren. Die Augenlider fallen immer öfter zu, die Glieder werden schwer. Der müde Mensch sinkt mit entspannten Muskeln auf die Schlafunterlage.

Kurz vor dem Einschlafen befinden wir uns in einem „hypnagogen Zustand„, in der das explizite Denken von einem mehr bildlich assoziativen Denken abgelöst wird. Diese Vorschlaf-Phase hält bis zu fünf Minuten an. Wir sind noch ein wenig wach, aber schon fast im Land der Träume. Man bezeichnet diesen Dämmerzustand oft als „Dösen„. Er macht sich an der Schwingungslänge der Hirnwellen bemerkbar.

Unser Gehirn produziert elektromagnetische Wellen. Diese rhythmischen Schwankungen im Hirnstrombild (EEG) werden durch Erregungsmuster großer Neuronengruppen der Großhirnrinde geprägt, haben ihre Ursache aber nicht in der Großhirnrinde selbst. Sie sind die Folge der Impulse aus dem Thalamus, der als Synchronisator für mehrere Nervenzellmodule der Großhirnrinde fungiert. Durch den Thalamus laufen praktisch alle von außen über die Sinnesorgane eintreffenden Informationen (sensorische Informationen). Sie werden weitergeleitet, wenn deren Intensität eine bestimmte Schwelle überschreitet, bevor sie bewusst wahrgenommen werden. Daher wird der Thalamus auch als „Tor zum Bewusstsein“ bezeichnet.

Der Wachzustand ist durch hochfrequente Alphawellen (8 bis 13 Hertz) und Betawellen (13 bis 30 Hertz) gekennzeichnet. Letztere dominieren bei gespannter Aufmerksamkeit (normaler Wachzustand) und geistiger Aktivität. Gammawellen (30 bis 80 Hertz) sind das Korrelat für erhöhte Aktivität (starke Konzentration), etwa bei Lernprozessen bis hin zum Bewusstwerden von Gedächtnisinhalten. Bei Schlafenden zeichnet das EEG hingegen eher langsame, aber starke Ausschläge auf: Thetawellen (4 bis 8 Hertz) und Deltawellen (unter 4 Hertz).

Sobald wir die Augen schließen, häufen sich die Alphawellen im EEG-Muster. Diese treten auch bei Meditation und Hypnose auf, aber auch z. B. im Traumschlaf und bei Tagträumen. Das Hirn ist noch wach, aber entspannt; unter den geschlossenen Lidern rollen die Augen langsam hin und her. Die Wellenmuster im Hirnstrombild verlangsamen sich weiter und allmählich übernehmen die Thetawellen des leichten Schlummers das Kommando.

Geräusche der Umwelt werden noch registriert. Wer in dieser Phase angesprochen wird, reagiert meist und behauptet, noch nicht geschlafen zu haben. Gleichzeitig scheint das Gehirn in dieser Phase bereit, Dinge „unkritisch“ aufzunehmen – sein Besitzer wird leichter empfänglich für Suggestionen und Autosuggestionen. Irgendwann führt die angestaute Müdigkeit dazu, dass wir einschlafen.

Beim Einschlafen schalten sich einzelne Nervenzellverbände selbständig ab. Der Ruhemodus überträgt sich, vermutlich von internen Taktgebern des Gehirns, vor allem dem SCN, beeinflusst, mit größerer Wahrscheinlichkeit auf Nachbarregionen und breitet sich auf diese Weise langsam im Gehirn aus. Beim koordinierten Umschalten der hochkomplizierten Regelungsmechanismen vom Wach- in den Ruhezustand kann es leicht zu Unregelmäßigkeiten kommen, die sich in lästigen Zuckungen zeigen. In dieser Phase ist unser Großhirn oft schon auf dem Weg in den Schlaf, während das motorische System, das die Bewegungen steuert, noch aktiv ist. Die Zuckungen treten häufiger auf, wenn wir unter Stress stehen. Sie kommen aber nicht nur während des Einschlafens vor, sondern auch beim Übergang von einer in eine andere Schlafphase. Sie können einen aufwecken, aber auch als Gefühl des Fallens Bestandteil eines Traumes werden.

Schlaf

Schlafen ist kein passiver Zustand, sondern ein hochaktiver Prozess. Einige Nervenzellen im Gehirn feuern im Schlaf fast so häufig wie im Wachzustand. Beim Menschen sind Hunderte von Neuronen in mehreren Hirnteilen involviert. Gegenüber dem Wachzustand zeigt das schlafende Gehirn aber ein verändertes Aktivitätsmuster. Das limbische System, Hauptsitz unserer Gefühle, arbeitet im Schlaf intensiv. Dagegen läuft der präfrontale Kortex, zuständig für Denken, Aufmerksamkeit und Gefühlskontrolle, auf Sparflamme. Darum sind unsere Träume so bizarr und emotional.

Nach der Theorie des lokalen Schlafs können sich einzelne Nervenzellverbände oder Hirnregionen selbständig abschalten, wenn sie der Regeneration bedürfen – und das schon vor dem Einschlafen des Gesamtorganismus. Forscher deuten eine solche Abschaltphase als Zeichen neuronaler Erschöpfung, die wahrscheinlich durch synaptische Überlastung ausgelöst wird. Je länger beispielsweise ein Schlafmangel währt, desto häufiger sollen die lokalen Auszeiten sein. (Ratten schalten nach längerem Schlafentzug mehrfach eng umgrenzte Neuronenpopulationen für einige Zeit ab, obwohl das EEG insgesamt das typische Wachheitsmuster anzeigt.) Fraglich bleibt, ob die lokalen Nickerchen nur Energie sparen oder etwa Regenerationsprozesse anstoßen sollen.

Hirnregionen können noch wach sein, obwohl jemand offensichtlich schläft. Im Schlaflabor wirken manche Probanden schlafend, und auch die Hirnbereiche, deren Aktivität sich im Hirnstrombild zeigt, schlummern. Die Patienten behaupten aber, die Nacht über kein Auge zugetan zu haben. Bei ihnen bleibt die Scheitelhirnrinde – das Gebiet für die Wahrnehmung von Wachsein – die ganze Nacht über aktiv. Schlaf als Gesamtphänomen des ganzen Körpers kommt normalerweise erst in dem Augenblick zustande, wenn die Mehrzahl der Hirnregionen schlummert, wenn also viele Hirngebiete zugleich weggetreten sind.

Ein Beleg für die Theorie des lokalen Schlafs sind auch die Schlafwandler. Bei ihnen befinden sich einige Hirnregionen anscheinend im wachen Zustand, da die Betroffenen herumlaufen können und dabei auch beispielsweise Gegenständen ausweichen können. Sie befinden sich in einem Zustand veränderter Bewusstseinslage, irgendwo zwischen Schlaf und Wachsein. Die Theorie des lokalen Schlafs erklärt auch, warum wir morgens nach dem Aufstehen oft noch eine ganze Weile schläfrig sind: Es dauert wohl einige Zeit, bis sich der Aktivitätsmodus im ganzen Gehirn ausgebreitet hat.

Schlafzyklen

Der menschliche Schlaf verläuft in Zyklen, die sich bei Erwachsenen pro Nacht vier bis sieben Mal wiederholen. Ein Zyklus umfasst dabei vier Phasen und dauert rund 90 Minuten. (Die Grobstruktur dieses Schlafmusters war wahrscheinlich bereits vor 120 Millionen Jahren bei Säugern vorhanden; möglicherweise ist sie sogar wesentlich älter.) Die verschiedenen Schlafphasen zeigen sich an den Gehirnströmen: In den ersten drei Phasen (Leicht- und Tiefschlaf) dominieren eher langsame, große Hirnwellen, während in der vierten Phase vor allem schnelle, niedrige Wellen auftreten. Da diese Phase durch schnelle Augenbewegungen gekennzeichnet ist, bezeichnet man sie als REM-Schlaf (REM = „rapid eye movement“) oder „paradoxen Schlaf“, die übrigen Phasen als Non-REM-Schlaf (Nicht-REM-Schlaf). REM-Schlaf ist mit Veränderungen des Blutdrucks und der Atem- und Herzfrequenz und vor allem intensiven Träumen gekoppelt.

Gesteuert wird die Abfolge der Schlafphasen durch die Innere Uhr. Der Schlaf beginnt also mit dem Non-REM-Schlaf, der sich allmählich vertieft und schließlich in den REM-Schlaf übergeht. Vielerlei hormonelle, neuronale, sensorische und muskuläre Variablen wirken in den einzelnen Phasen mit. Gewöhnlich sind die Zustände und die Übergänge zwischen den Schlafstadien im Großen und Ganzen eindeutig.

Non-REM-Schlaf

Leichter Schlaf

In der ersten Phase des Non-REM-Schlafs fährt das Gehirn seine Aktivität weiter herunter, Atem- und Herzfrequenz verlangsamen sich und die Körpertemperatur sinkt. Etwa fünf Minuten nach der Einschlafphase verdrehen sich die Augäpfel schräg nach oben und bleiben dort. Thetawellen dominieren im EEG, aber auch Beta-Wellen geringer Frequenz (bis 15 Hertz) kommen vor. Thetawellen spielen sehr wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Bildung und dem Abruf von Gedächtnisinhalten. Vermutlich werden durch sie weit entfernte Hirnzentren miteinander synchronisiert.

Nach 20 Minuten startet Phase zwei, der eigentliche Sprung in das Reich des Schlafes. Die Muskelspannung sinkt immer mehr. Die Umorganisation des Ruhenetzwerks sorgt dafür, dass der Schafende weder sich selbst noch seine Umwelt wahrnimmt. Werden Menschen zu Beginn dieser Phase geweckt (z. B. durch Außenreize wie Berührungen oder plötzliche Schmerzen), sind sie desorientiert und reagieren abwehrend und wollen sofort wieder einschlafen.

Gelegentlich treten bereits Deltawellen auf, Hirnwellen mit niedrigster Frequenz. Typischerweise erscheinen jetzt Schlafspindeln im EEG-Muster, hochfrequente Oszillationen, die während des Schlafs vom tief im Gehirn liegenden Thalamus generiert werden und als schlafstabilisierend gelten. Sie deuten darauf hin, dass der Thalamus die Weiterleitung eingehender Sinneseindrücke aus der Außenwelt unterdrückt.

Die Oszillationen treten durchschnittlich etwa alle drei bis sechs Sekunden auf; von Mensch zu Mensch gibt es aber mitunter deutliche Unterschiede. In letzter Zeit häufen sich die Hinweise, dass die individuelle Dichte und Amplitude der Spindeln mit Lernfähigkeit oder sogar Intelligenz zusammenhängen. Dabei scheint das gesunde Gehirn selbst zu regulieren, welche Spindeldichte es benötigt. Nach einer intensiven Lerneinheit erhöht sich die Zahl der Spindeln in der Nacht. Bei an Schizophrenie erkrankten Patienten ist die Spindeldichte dagegen nachweislich reduziert.

Tiefschlaf

Im Tiefschlaf ist die Muskulatur entspannt, die Augen stehen immer noch still, Herzschlag und Atmung sind langsam, der Blutdruck fällt. Je größer der Anteil der langsamen Deltawellen – ihre Anteil kann bis auf 40% oder sogar mehr als 50% steigen -, desto tiefer ist der Schlaf. Dass mit fortschreitender Schlaftiefe immer höhere Wellen mit abnehmender Frequenz (ohne Schlafspindeln) im EEG auftreten, spricht für eine zunehmende Synchronisation der Großhirnrinde durch den Hirnstamm. Das Bewusstsein schwindet in dem Maße, wie sich die Hirnströme verlangsamen. In dieser Phase kann es zum Schlafwandeln oder Reden während des Schlafes kommen.

Wir sind nun vollkommen unbewusst und entspannt. In dieser Phase haben wir das Gefühl, „wie ein Stein“ zu schlafen. Daher werden wir auch besonders schwer wach, wenn der Wecker jetzt klingelt. Nach der „Theorie der sensorischen Integration“ (Tononi) wird in der ersten, traumlosen Tiefschlafphase, wenn das Bewusstsein sich verflüchtigt, nicht etwa die Hirntätigkeit als solche heruntergefahren, sondern lediglich der Informationsaustausch zwischen bestimmten Arealen der Gehirns. Essenziell für den Kommunikationsabbruch scheint das thalamo-corticale System zu sein, das die Großhirnrinde mit dem Thalamus verbindet. Durch die regelmäßigen Signale, die dieser im Schlaf an die Hirnrinde sendet, verhindert der Thalamus vorübergehend, dass schwache Reize von außen ins Bewusstsein drängen (s. o.). Damit schützt er die Großhirnrinde im Tiefschlaf vor störenden, irrelevanten Geräuschen, und das Gehirn wird nicht ständig aus dem Ruhemodus gerissen.

Starke Umweltreize nehmen wir – anders als im Koma – aber wahr, denn sie bringen den Rhythmus der regelmäßigen Signale aus dem Thalamus aus dem Tritt. Dadurch sind wir in der Lage, bedeutsame oder gar gefährliche Reize zu bemerken. Das offenbar schlafende Gehirn scheint diese Sinnesreize nicht passiv aufzunehmen, sondern sie auf einem höheren kognitiven Niveau zu verarbeiten. Der Präfrontallappen (Stirnlappen) könnte die Zentrale sein, die neue Reize überprüft und – falls nötig – den Körper in Alarmbereitschaft versetzt. Er würde demnach dafür sorgen, dass eine Mutter aufwacht, wenn ihr Baby schreit, sie aber schlafen lässt, wenn ein Lastwagen vorbeidonnert.

Im Schlaf ist Hören die wichtigste Art der Wahrnehmung. Reine Geruchsreize führen in der Regel nicht dazu, dass eine Person aufwacht, nur sogenannte trigeminale Geruchsreize, die wir als stechend, beißend oder scharf empfinden. Allerdings können Geruchsreize die im Schlaf erlebten Emotionen beeinflussen und Gelerntes im Schlaf aktivieren.

Die erste Tiefschlafphase innerhalb des Schlafzyklus endet ein bis zwei Stunden nach dem Einschlafen – und zwar häufig mit einer Körperbewegung (Arousel- oder Erregungs-Reaktion), die uns für kurze Zeit in die Phase 1 oder 2 hochkatapultiert, bevor der REM-Schlaf uns ganz umfängt. Je mehr wir uns dem Erwachen nähern, verlieren die Tiefschlafphasen an Intensität und Dauer – umgekehrt nehmen Länge und Lebhaftigkeit des REM-Schlafs zu. Da die Tiefschlafphasen zum Morgen hin also immer kürzer und seltener werden, gilt der Schlaf vor Mitternacht im Volksmund als der „gesündere“.

REM-Schlaf

Beim REM-Schlaf, mit dem jeder Zyklus endet, handelt es sich um einen Zustand teilweiser oder nahezu vollständiger Muskellähmung gepaart mit einem hochaktiven, wachähnlichen Zustand des Gehirns (speziell in den mit dem Langzeitgedächtnis verknüpften Arealen). Im EEG erscheinen wenige Thetawellen geringer Höhe, dazu schnelle Beta-Wellen wie im Wachzustand. Es lassen sich charakteristische Nervenzellaktivitäten beobachten, die sich ausgehend von der Brücke (Pons) über den seitlichen Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale) bis zum visuellen Kortex fortpflanzen: sogenannte PGO-Wellen. Ist die Pons beschädigt, erleben die Menschen keinen REM-Schlaf.

Der Energieumsatz im Gehirn (Glukose) ist hoch, Atem- und Herzfrequenz sowie Blutdruck steigen an. Unter den geschlossenen Augenlidern kommt es zu wilden Augenrollbewegungen. Der Grund dafür ist noch unklar. Eine Theorie besagt, dass die Augäpfel sich drehen, um die Augenlider zu befeuchten oder um das Gehirn zu wärmen. Nach einer weiteren recht einleuchtenden Idee bewegen sich die Augen, um dem Geschehen zu folgen, das während der Traumsequenzen abläuft – ganz ähnlich, wie unser Blick ja auch im Wachen umherschweift und sich an Dingen festmacht, die unsere Aufmerksamkeit erregen.

Im REM-Schlaf kommt es zu den intensivsten Träumen, an deren Inhalt man sich auch am häufigsten erinnert. Daher bezeichnet man den REM-Schlaf auch als „Traumschlaf“, obwohl wir auch in anderen Schlafstadien träumen. Die Amygdala tritt dabei voll aufs Gas und sorgt wahrscheinlich für die lebhafte und stark emotionale Tönung vieler dieser Träume. Hingegen schweigt der für Logik, Vernunft und Urteil zuständige präfrontale Kortex, was die oftmals skurrilen Hirngespinste erklären mag. Visuelle und motorische Areale im Großhirn sind umso aktiver. Die Informationen, die vom motorischen Zentrum an die Muskeln gehen, werden allerdings durch hemmende Neurotransmitter blockiert. Diese motorische Blockade schützt den Träumer davor, die heftigen Traumbewegungen in die Realität umzusetzen.

Der Organismus ist jetzt gegen Außenreize am stärksten abgeschirmt, und es ist besonders schwierig, den Schläfer zu wecken. Spontanes Erwachen aus einem intensiven REM-Schlaf ist daher selten: Entweder reißt uns der Wecker oder ein lautes Geräusch aus dem Schlaf – oder das Bewusstsein, aufstehen zu müssen, weckt uns. Das plötzliche Aufwachen kann dabei das unangenehme Gefühl erzeugen, uns nicht bewegen zu können.

Der im Schlafzyklus erste REM-Schlaf währt nur höchstens 10 Minuten. Im Verlauf der Nacht werden seine Phasen länger: Sie steigern sich bis auf 40 Minuten, während die schnellen Augenbewegungen dichter werden. Gegen Morgen verbringen wir die meiste Zeit im REM-Schlaf, der immer unruhiger wird, so dass ein baldiges Aufwachen wahrscheinlich ist. Insgesamt verbringt ein menschlicher Säugling etwa 50% seiner Schlafenszeit (etwa acht Stunden) in REM-Phasen. Bei einem gesunden 30-Jährigen liegt der durchschnittliche REM-Schlaf pro Nacht bei 20 bis 25%.

Schlaftypen

Heute schlafen die Menschen weniger als jemals zuvor in ihrer Geschichte. Kaiser Napoleon, ein Kurzschläfer, hatte für die Schlafdauer verkündet: „Vier Stunden für die Männer, fünf für die Frauen, sechs für die Idioten.“ Doch der geniale Physiker Albert Einstein fühlte sich erst nach 12 Stunden erfrischt. Es sind die Gene, die bestimmen, mit wieviel Stunden Schlaf man auskommt. Die Mehrzahl der Menschen braucht sieben bis acht Stunden Schlaf, um sich bestens ausgeruht zu fühlen. Kurzschläfern genügen vier bis sechs Stunden. Frauen schlafen meist länger als Männer, Babys und Kinder etliche Stunden mehr als Erwachsene.

Es sind bisher schon mehrere Erbanlagen bekannt, die mit natürlichem Kurzschlaf zusammenhängen. So vermindern etwa Mutationen im Gen SKI die pro Tag benötigte Schlafdauer, ebenso eine seltene Mutation des Gens DEC2 oder eine äußerst seltene Variante des Gens ADRB1. Forscher entdeckten auch bereits einen Zusammenhang zwischen der Neuronenzahl in einer Hypothalamusregion und dem Schlafverhalten. Probanden mit den meisten Neuronen dort verbrachten nachts 50% mehr schlafend als jene mit den wenigsten Nervenzellen. Häufig scheint die Schlaflosigkeit von Alzheimerpatienten auf dem Schwinden der Neuronen in dieser Region zu beruhen.

Ursache dafür, dass ältere Menschen in der Nacht weniger schlafen – oft nur noch sechs Stunden – ist vor allem die Veränderung der Melatonin-Sekretion, die nach der Pubertät linear abnimmt. Während bei Grundschülern der Melatoninspiegel in der Nacht noch auf das bis zu 20-fache der Werte am Tag ansteigt, betragen im Alter die Melatoninwerte nachts gerade einmal das Dreifache. Bei beginnender Demenz verringert sich die Melatoninsynthese noch weiter.

Im Alter wird der Schlaf typischerweise auch ineffizienter. Wir brauchen länger, um einzuschlafen, tummeln uns länger in Leichtschlafphasen und werden öfter wach. Bei dieser Zerstückelung der Nachtruhe haben auch Orexine, evolutionär gesehen uralte Hormone, ihre Finger im Spiel. So verbringen wir in jungen Jahren etwa 20% unserer gesamten Nachtruhe im Tiefschlaf. Im Alter geht sein Anteil am Gesamtschlaf deutlich zurück. Ein Grund dafür soll auch der Verlust an grauer Hirnsubstanz sein.

Chronotypen

Wir unterscheiden aber nicht nur Kurz- und Langschläfer, sondern auch ererbte Schlaftypen. Forscher sprechen von Chronotypen: „Morgenmenschen“ (ausgeprägte Frühaufsteher oder Lerchen) und „Nachtmenschen“ (Abendtypen oder Eulen). Beim Frühtyp steigt am Abend die Konzentration von Melatonin etwas eher an als beim Spättyp, und die Körpertemperatur erreicht ihren Tiefpunkt schon früher. Abendtypen sind später einschlafbereit („Nachtschwärmer“) und stehen unter normalen Bedingungen spät auf. Die Schlafdauer ist dabei allerdings weitgehend unabhängig vom Chronotyp.

Im Laufe des Lebens verstellt sich die Innere Uhr. Teenager werden mit Beginn der Pubertät abends deutlich später müde. Das gilt sowohl für Eulen wie auch für Lerchen: ihren Höhepunkt erreicht diese Entwicklung etwa um das 20. Lebensjahr. Besonders Männer haben es nun schwer, denn sie erreichen ihre Schlafmitte im Schnitt erst gegen 5.30 Uhr. Im Erwachsenenalter kehrt sich der Trend allmählich wieder um, bis man circa ab dem 60. Lebensjahr wieder ungefähr so früh wach wird wie als Kind. Da die Signale des SCN immer schwächer und undeutlicher werden, wird es für ältere Menschen aber generell schwerer, die Innere Uhr nach dem Tag-Nacht-Wechsel einzustellen.

Alzheimer lässt den Zeitgeber im Gehirn völlig aus dem Takt geraten. Die circadianen Rhythmen hinken um Stunden hinterher. Eine solche aus dem Takt geratene circadiane Rhythmik trägt ursächlich zu der mehr und mehr schwindenden Gedächtnisleistung bei.

Den Chronoforschern zufolge steuern wir nach Mitternacht alle auf eine „Krisenstunde“ zu. Zwischen drei und vier Uhr arbeitet der Organismus der meisten Menschen auf „Sparflamme“. Der Körper hat sein Leistungstief erreicht, auch die geistige Leistungskraft ist am geringsten, Temperatur und Blutdruck liegen niedriger als üblich, während die Konzentration entzündungsfördernder Zytokine am höchsten ist. Es ist die Zeit, in der Menschen die schwersten Fehler unterlaufen und Katastrophen ausgelöst werden (z. B. Tschernobyl). Auch manche Krankheitsereignisse treten bevorzugt zu bestimmten Nachtzeiten auf: Hirninfarkte bevorzugt um drei Uhr nachts, Angina-Pectoris-Anfälle besonders zwischen vier und sechs Uhr morgens.

REM