Die Schlafforschung – eine noch junge Disziplin der Medizin und Neurobiologie

Die Schlafforschung, die wissenschaftlich auch Somnologie genannt wird, ist noch ein recht junges Teilgebiet der Medizin. Grundsteine hierfür wurden unter anderem im Jahr 1925 gelegt, als der Forscher Hans Berger, der damalige Leiter der Neurologie am thüringischen Landeskrankenhaus in Jena, die Methode der Elektroenzephalographie – kurz EEG – erfand. 

Die Entdeckung der verschiedenen Schlafphasen fand mehrere Jahre später statt, als Eugene Aserinsky und Nathaniel Kleitmann 1953 die REM-Schlafphase entdeckten. Über diese Phase, in der intensive Träume stattfinden, kann man mehr im Artikel „Die REM-Schlafphase oder Traumschlafphase“ nachgelesen werden. 

Ein weiterer bedeutender Forscher auf dem Gebiet der Schlafforschung war Alexander Borbély. Aserinsky und Kleitmann entdecken diese Schlafphase zuerst bei Kindern. Von der erhöhten Hirnaktivität leiteten sie ab, dass es sich um die Traumphase im Schlaf handelt.

Thematik der Schlafforschung

Die Schlafforschung beschäftigt sich nicht nur mit den physischen Prozessen, die im Körper von während des Schlafs geschehen. Auch die Vorgänge des Bewusstseins, gewisse psychische Faktoren wie auch äußere Einflussfaktoren, die sich auf den Schlaf und das Träumen auswirken können, spielen hier eine Rolle. Generell wird die Schlafforschung in mehrere Unterkategorien unterteilt. Neben den Gehirnaktivitäten, die man mit einem EEG messen kann, fallen auch die Träume und das Lernen im Schlaf zu der Grundlagenforschung der Somnologie. Im Rahmen der Schlafforschung hat man entdeckt, dass man sich am besten an Träume erinnern kann, wenn man während der REM-Schlafphase, in der sie stattfinden, geweckt wird. Im Gegensatz zum Aufwachen aus dem Tiefschlaf verhielten sich die Testpersonen alle ähnlich wach und klar und berichteten von ihren Träumen. Wacht man hingegen aus dem Tiefschlaf auf, kann man sich oft nicht mehr oder nicht deutlich an Trauminhalte erinnern. Im Beitrag „Warum träumt der Mensch“ wird als einer der Gründe angeführt, damit man erlebte Ereignisse und neue Informationen verarbeiten und sich daran erinnern kann. Dies basiert auf Ergebnissen der Schlafforschung, die zu der Erkenntnis führte, dass die REM-Schlafphasen wie auch in NON-REM-Schlafphasen entscheidend an der Langzeitspeicherung von Inhalten unseres Gedächtnisses beteiligt sind. Die Schlafphasen können mittels eines EEGs (siehe Exkurs) aufgezeichnet werden, entweder auf Papier oder mittels neuer Technologie und technischer Geräte.

Erkenntnisse der Schlafforschung

Im Rahmen der Schlafforschung ist man nicht nur auf die Ergebnisse gestoßen, das in der REM-Phase die lebhaften und bildlichen Träume stattfinden, doch auch in anderen Schlafphasen eher leicht geträumt werden kann. Ein populäres Thema ist der Klartraum oder der Luzide Traum. Hierbei handelt es sich um das Bewusstsein im Traum, dass man gerade träumt. Durch dieses Bewusstsein kann man den Traum selbst steuern. Mehr zu diesem Thema im Betrag zu Klarträumen. Weiterhin hat man die Erkenntnis gewonnen, dass sie die Inhalte von Träumen durch äußere Einflüsse ändern können. Wie Gerüche, Geräusche und verschiedene Lichtverhältnisse unsere Trauminhalte beeinflussen, wird im entsprechenden Beitrag weiter erläutert. Eine neue Studie der Universitären Psychiatrischen Kliniken Basel zeigt auf, dass sich Mädchen öfter an Träume erinnern können als Jungen. Begründet wird dies in einem schlechteren Schlaf der Mädchen. Dadurch, dass sie öfter aufwachen, ändert sich die Wachzustände und Bewusstseinszustände öfter. Hierin verbirgt sich eine steigende Wahrscheinlichkeit, sich an Träume erinnern zu können. Diese Geschlechterunterschiede treten nicht nur bei Jugendlichen auf, bei Erwachsenen wurde dies bereits früher erkannt. Weiterhin ist man auf die Erkenntnis gestoßen, dass Träume und deren Inhalte sich auf die Stimmung und die Laune am darauffolgenden Tag auswirken.

Exkurs EEG – Elektroenzephalographie

Dabei handelt es sich um eine Methode die Gehirnströme, also die elektrischen Aktivitäten des Gehirns, zu messen und aufzuzeichnen. Diese Aufzeichnung ähnelt dem Prinzip eines Seismographen oder eines Lügendetektors. Je nach Stärke der Aktivität schwingt eine Nadel mehr oder weniger hoch. Die Ausschläge – die im Endeffekt die Aktivität darstellen, werden auf einem sich bewegenden Blatt Papier aufgezeichnet.

Diese Ausschläge der Nadel symbolisieren die physiologischen Vorgänge des Gehirns bzw. der Gehirnzellen. Informationen werden im Gehirn über Synapsen weitergeleitet, bei der Übertragung erfolgt eine elektrische Zustandsänderung. Je nach Aktivität ist die elektrische Zustandsänderung also stärker oder schwächer und somit kann auch die Nadel entsprechend ausschlagen. Mittlerweile ist man soweit, dass man die einzelnen Gehirnregionen unterteilen kann und die Aktivitäten der verschiedenen Gehirnregionen unterschiedlichen Aufgaben zuordnen kann.

Die Wellen, die während des EEG aufgezeichnet werden, unterscheiden sich und werden entsprechend unterschiedlich benannt. Die Unterscheidung erfolgt in der Regel nach verschiedenen Frequenzbändern. Man differenziert zwischen Delta-Wellen, Theta-Wellen, Alpha-Wellen, Beta-Wellen, Gamma-Wellen und weiteren Frequenzbändern. Ausschlaggebend für die Traumforschung ist es, dass man mit der Messung die verschiedenen Grade der Wachheit bzw. des Bewusstseinszustandes messen kann. Dies lässt sich daher ableiten, da sich je nach Wachheitsgrad das Frequenzspektrum der ausgegebenen Signale über das EEG ändert.

Für die Traumforschung sind besonders die Delta- und die Beta-Wellen ausschlaggebend. Die Delta-Wellen zeichnen sich durch niedrige Frequenzen aus, die auf eine traumlose Phase, die Tiefschlafphase, hindeuten. Die Beta-Wellen hingegen zeichnen sich durch eine hohe Frequenz aus, die im Bereich zwischen höher als 13 bis 30 Hz liegt (im vergleich zu niedrigen Frequenzen von 0,1 bis weniger als 4 Hz bei den Delta-Wellen). Diese hohe Aktivität deutet, im Schlaf, auf die traumreiche REM-Schlafphase hin.

Das EEG wird mittlerweile in den Schlaflabors genutzt, um die Hirnströme in der Nacht zu beobachten. Dazu wird die Anzahl der Elektroden reduziert, es handelt sich um ein sogenanntes Ganznacht-EEG. Untersucht werden hier die verschiedenen Schlafstadien, deren Dauer und die Häufigkeit des Auftretens während des Schlafens. Zudem kann man dadurch feststellen, welche äußeren Einflüsse störend wirken und wie sie sich auf den Schlaf und das Träumen auswirken.

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