Lernen im Schlaf

Allerdings, so abwegig dieses Rezept auch klingt, ein Stück Wahrheit beinhaltet es trotz allem. Lernen soll kurz vor dem Schlafengehen die Gehirnaktivität während des Schlafes erhöhen. "Schlafen ist harte Arbeit für Teile des Gehirns", sagen amerikanische Neurowissenschaftler.

Diese fanden heraus, das Gehirnregionen, die mit Lernen in Verbindung gebracht werden, zu erhöhter Aktivität bei schlafenden Personen neigen, die zuvor eine neue Fähigkeit erlernt haben. Aus dem Ergebnis schlussfolgerten die Forscher, dass der Schlaf keinesfalls nur eine Art "Standby-Modus" ist, sondern wichtige Funktionen bei der Festigung von Gelernten hat.

Während des Schlafes wird gelernt

Während der Nacht werden die Informationen verarbeitete und das hat eine "Einzementierung" der neu erlernten Fähigkeiten zur Folge, lautete die Erkenntnis der Forschertruppe. Gewonnen hat dieses Wissen, Giulio Tononi von der Universität von Wisconsin in Madison gemeinsam mit seinen Kollegen.

Diese haben in Versuchen die Gehirnaktivität von Personen gemessen, die vor dem Schlafengehen ein einfaches Computerspiel erlernt hatten. Dabei stellte die Forschergemeinschaft fest, dass ihre Probanden in einer centgroßen Region des Gehirns erhöhte Aktivität zeigten, die mit dem Lernen in Zusammenhang gebracht wird.

Bei Versuchspersonen, die stattdessen nur am Computer spielten, trat dieser Effekt nicht auf. Daraus leiteten die Wissenschaftler ab, dass im Schlaf Nervenbahnen aktiviert werden, die tagsüber verändert worden sind und nicht einfach nur benutzt wurden.

Auch stellten sich die Probanden mit hoher Aktivität in dieser rechten Gehirnhälfte gelegen Regionen am nächsten Morgen geschickter an, sagen die Forscher. Somit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass Erlebnisse, die während des Tages auf den Menschen einwirken, spezifische Gehirnareale während des Schlafes anregen.

Robert King Neurowissenschaftler an der Universität von Kalifornien in Berkeley bezeichnet diese Studie als sehr elegant. Grundsätzlich wird während der Nachtruhe das Feuern der Nervenzellen im Gehirn synchronisiert und erzeugt ein Signalmuster, das von den Forschern slow wave activity kurz SWA, genannt wird.

SWA ist charakteristisch für lange Tiefschafphasen, die von kurzen Rapid-Eye-Movement-Phasen, in denen das Träumen stattfindet, unterbrochen werden. Als wesentlich interessante Frage sah der US-Neurowissenschaftler allerdings die Thematik: Welche Teile des Körpers wirklich ruhen müssen und warum, an.

Rastlose Delphine

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung tastete sich der Forscher an das Problem: Körper oder tagsüber beanspruchter Geist, heran. Durch Rückgriffe auf das Tierreich fand Tononi schließlich Antworten auf sein Problem.

Delphine zum Beispiel können ihre beiden Gehirnhälften getrennt voneinander ausschalten. Dadurch können die Könige der Ozeane fast weitgehend auf Ruhepausen verzichten. Seinen zwölf Probanden stellte der Forscher die Aufgabe, Fragestellungen in Form eines einfachen Computerspieles zu lösen.

Am PC sollten die Probanden einen Cursor auf eine festgelegte Position hin bewegen. Dabei wurde ohne Wissen der Versuchsteilnehmer bei einigen Test der Rechner so manipuliert, dass die Steuerung des Cursors erschwert wurde. Letztlich mussten sich so die Getesteten unterbewusst an die erschwerte Steuerung anpassen. Dieses bedeute einen impliziten Lernaufwand, erklärt der Forscher.

Die so getesteten zwei Gruppen zeigten in der Versuchsauswertung Unterschiede. Nach einem nicht manipulierten Spiel maßen, die eigens dafür am Kopf der schlafenden Versuchspersonen angebrachten 256 Elektroden, eine normale SWA. Ganz anders die Ergebnisse bei der Gruppe bei der die Cursorsteuerung manipuliert wurde.

Hier erhöhte sich die SWA an sechs Elektroden, die alle auf eine einzige Gehirnregion hindeuten, so Tononi. Die Forschergruppe verglich weiterhin die Gehirnaktivität verschiedener Personen miteinander. Personen die größere Schwierigkeiten mit der Computersteuerung hatten, zeigten den stärksten lokalen Anstieg der SWA.

Aus diesem Versuch schlussfolgern die Amerikaner, dass Nervenbahnen im Gehirn umstrukturiert werden, um den Lernprozess zu unterstützen. Personen mit erhöhter SWA steigerten über Nacht ihre Leistung, die mit niedriger SWA dagegen nicht, lautete das Ergebnis der Forschergruppe um Tononi.