Montag, 06.11.2006

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Wirksamer Lernen durch guten Schlaf

Die Verstärkung von langsamen Oszillationen verbessert das Gedächtnis

Überzeugende Belege deuten darauf hin, dass der Schlaf zur Konsolidierung neuer Gedächtnisinhalte im Langzeit-Gedächtnis beiträgt. Die Ergebnisse ihrer wissenschaftlichen Untersuchungen veröffentlichten Neuroendokrinologen der Universität zu Lübeck jetzt in der renommierten Fachzeitschrift "Nature".* Diese Funktion des Schlafs wurde in Verbindung zu den langsamen Potentialoszillationen (< 1 Hz) gebracht, die in erster Linie im präfrontalen Neokortex entstehen und den Deltaschlaf charakterisieren. Oszillationen elektrischer Gehirnpotentiale werden jedoch meist nur als Epiphänomene angesehen, welche die Netzwerkaktivität zeitlich synchron ablaufender Prozesse an neuronalen Membranen und Synapsen reflektieren.

Ob Gehirnpotentiale und ihre extrazellulären Äquivalente selbst irgendeine physiologische Bedeutung haben, ist unklar, kann jedoch recht einfach durch das Induzieren der entsprechenden extrazellulär oszillierenden Potentialfelder erforscht werden. Hier zeigen die Lübecker Neuroendokrinologen, dass durch das Induzieren langsamer, oszillationsähnlicher Potentialfelder mittels transkranieller Applikation oszillierender Potentiale (0.75 Hz) im frühen nächtlichen "non rapid eye movement"- (NonREM-) Schlaf, d.h. während aufkeimenden Deltaschlafs, das Behalten von hippokampus-abhängigen deklarativen Gedächtnisinhalten bei gesunden Probanden verbessert wird. Die langsam oszillierende Stimulation induzierte eine unmittelbare Zunahme von Deltaschlaf, endogenen langsamen Oszillationen und frontaler Spindelaktivität. Gehirnstimulation mit 5 Hz, d.h. mit einem anderen Frequenzband, das normalerweise während "rapid eye movement"- (REM-) Schlaf vorherrscht, führte zur Abnahme der langsamen Oszillationen und blieb ohne Wirkung auf das deklarative Gedächtnis. Die Lübecker Befunde deuten auf eine kausale Rolle der endogenen langsamen Potentialoszillationen, die vermutlich durch Feldwirkungen im kortikalen Extrazellularraum verstärkt werden, für die schlaf-assoziierte Gedächtniskonsolidierung hin.

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* "Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory" von Lisa Marshall, Halla Helgadottir, Matthias Mölle und Jan Born, Universität zu Lübeck, Institut für Neuroendokrinologie, in "Nature.com"