Aus Spektrum der Wissenschaft (Ausgabe August 2005)
Russell G. Foster und Katharina Wulff


Unser Schlaf-Wach-Rhythmus
Unsere heutigen Schlafgewohnheiten unterscheiden sich erheblich von denen in vorindustrieller Zeit. Den »honigschweren Tau des Schlummers« zu genießen, wozu Shakespeare in »Julius Caesar« aufforderte, besteht anscheinend kaum noch Gelegenheit – wir erstreben, arbeiten und erwarten immer mehr, vernachlässigen
dabei den Schlaf. Die Nacht in Beschlag zu nehmen, hat unerwartete negative Folgen für die körperliche wie seelische Gesundheit. Wenn sich dies fortsetzt, dürften weite Teile unserer Gesellschaft einer unheilvollen Zukunft entgegensehen.

Über Jahrhunderte wurde der Schlaf einfach als vorübergehendes Einstellen
der Wachaktivität angesehen. Heute begreifen wir ihn als komplexe
und hoch organisierte Abfolge physiologischer und verhaltensbiologischer Stadien
und Prozesse. Im Durchschnitt verbringen wir etwa 30 Prozent unserer Lebenszeit
schlafend, ohne viel Ahnung weshalb. Dieses Unwissen ist vermutlich der Hauptgrund dafür, dass unsere Gesellschaft den Schlummer so wenig achtet. Bestenfalls nehmen wir den Umstand, schlafen zu müssen, einfach hin. Schlimmstenfalls sehen wir in ihm ein Übel, das bekämpft werden muss. Diese Ansicht ist so gefährlich wie unhaltbar.
Immunabwehr, kognitive Leistung und psychische Gesundheit werden durch Schlafen und unsere circadianen Rhythmen beeinflusst.
Eine gestörte Schlaf-Wach-Schiene zieht ein breites Spektrum miteinander verquickter krankhafter Erscheinungen nach sich, darunter verminderte Vigilanz und Gedächtnisleistung, schlechtere geistige und körperliche Reaktionsfähigkeit sowie Motivationseinbußen, ferner Depressionen, Schlaflosigkeit, Stoff wechselfehlfunktionen, Adipositas, Abwehrschwäche und sogar ein erhöhtes Krebsrisiko. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen diesen Problemen und wie unsere Gesellschaft ihr Leben in neuerer Zeit organisiert.
Mit der Einführung künstlicher Beleuchtung und der Umstrukturierung der Arbeitszeiten hat sich unsere Spezies zunehmend vom natürlichen Hell-Dunkel-Rhythmus abgekoppelt. Lange Arbeitszeiten und Schichtarbeit sowie die 24-stündige Verfügbarkeit von fast allem ließen den Schlaf in unserer Prioritätenliste zurückfallen.
In einer Rund-um-die-Uhrsieben-Tage-die-Woche-Gesellschaft mit ihrem neuen Wachheitsanspruch verlangen viele Arbeitgeber von ihrem Personal, im unnatürlichen Takt der Schicht zu arbeiten und zu jeder Tages- und Nachtzeit gleich leistungsfähig zu sein. Doch der von außen aufgezwungene Rhythmus kollidiert mit den Grundfesten unserer Biologie und ist alles andere als optimal für unsere Gesundheit. Um Müdigkeit
und Schlaflosigkeit zu bekämpfen, geraten wir in einen Teufelskreis aus Stimulanzien
und Beruhigungsmitteln. Tagsüber putscht man sich mit anregenden Substanzen wie Koffein und Nikotin auf, abends beruhigt man sich mit sedierenden Substanzen wie Schlafmitteln und Alkohol. Am nächsten Morgen sind dann wieder Stimulanzien vonnöten, um die Nachwirkungen von Sedativa und beeinträchtigtem Schlaf zu kompensieren. Zahlreiche Medikamente wurden eigens entwickelt, um Schlaf und Aufmerksamkeit zu manipulieren, um den Jetlag zu bekämpfen und um »metabolisch dominante « Soldaten zu schaff en – Krieger, die sieben Tage die Woche rund um die
Uhr im Einsatz sein können [..]

Die Notwendigkeit von Schlaf
Die Frage, warum wir schlafen, ist noch immer nicht völlig geklärt, wenn auch vielfältige Vorschläge existieren. Zweifellos unterstützte dieser dürftige Kenntnisstand die Geringschätzung des Schlafs in unserer Gesellschaft, und es bleibt nur zu hoff en, dass sich diese Haltung mit fortschreitendem Wissen über die essenzielle Funktion des
Schlummers wandelt.

Schlaf und kognitive Funktionen
Studien an Mensch und Tier verweisen auf einen engen Zusammenhang zwischen
Schlaf und der Bearbeitung von Gedächtnisinhalten, der so genannten schlafabhängigen Gedächtnisprozessierung. Bei zahlreichen tierexperimentellen Untersuchungen beeinträchtigte ein Schlafentzug nach Lernaufgaben die Leistung in nachfolgenden Tests. Die frühen Versuche auf diesem Gebiet liefen ohne adäquate Kontrollgruppen für
Schlafentzug; daher ließ sich nicht ausschließen, dass das schlechtere Abschneiden
lediglich auf reduzierter Aufmerksamkeit beruhte. Neuere Studien mit solchen Kontrollen erbrachten jedoch eindeutig eine starke Korrelation zwischen dem Schlaf und der Festigung von Gedächtnisinhalten. Menschen schneiden nach einer durchschlafenen Nacht bei verschiedenen zuvor erlernten Aufgaben signifikant
besser ab [..] Falls die Hypothese der schlafabhängigen Prozessierung von Gedächtnisinhalten zutrifft – der nicht alle Wissenschaftler zustimmen –, dann beruht das Ganze auf strukturellen und funktionellen Veränderungen in Neuronen des Gehirns. Daraus darf man, wenn auch erst vorläufig, schließen, dass gestörter Schlaf unter anderem die Mechanismen der Hirnplastizität beeinträchtigt, die mit Lernen und Gedächtnis assoziiert sind. Die Dauer des Nachtschlafs unter Menschen weist eine glockenförmige statistische Verteilung auf. Der Mittelwert liegt bei 7,0 bis 7,9 Stunden. Manche Personen schlafen jedoch erheblich weniger. Wird die Schlafdauer eine Woche
lang auf 3 bis 5 Stunden pro Nacht reduziert, nehmen Vigilanz und Leistung mit der Dosis ab. Wird der Nachtschlummer nach einem kumulativen Schlafentzug sukzessive verlängert, steigt die Leistungsfähigkeit entsprechend wieder an. Interessanterweise scheinen die ersten Stunden Schlaf für die Erholung am wichtigsten zu sein. Dies könnte erklären, weshalb Versuchspersonen selbst nach kurzen Nickerchen von nur 10 Minuten Dauer sich wacher und frischer fühlen, und weshalb ein Mittagsschlaf von 60 bis 90 Minuten, der aus Tiefschlaf- und REM-Anteilen besteht, die Leistungsfähigkeit auf ein Niveau anhebt, wie es nach einem normalen Nachtschlaf beobachtet wird. Der Annahme jedoch, das menschliche Gehirn könne sich an längerfristig wenige Stunden
Nachtschlaf adaptieren, widersprechen Experimente mit systematischer chronischer Schlafrestriktion. Dabei zeigte sich eine deutlich verminderte kognitive Leistungsfähigkeit. Interessanterweise waren sich die Probanden dieser
Leistungseinbußen kaum bewusst.

Schlaf und Immunfunktion
Die Beeinträchtigungen der kognitiven Leistungsfähigkeit sind zwar auffällig, doch
möglicherweise nur die Spitze des Eisbergs, was die gesundheitlichen Folgen
anbelangt. Die Indizien mehren sich für eine komplexe und bedeutende Wechselwirkung
zwischen Schlaf und Immunsystem: Unterbrochener oder mangelnder Schlaf scheint die Funktion der Abwehr zu beeinträchtigen, und umgekehrt kann die Immunantwort auf eine Infektion das Schlafmuster verändern. Ratten, die man anhaltend am Schlafen hindert, sterben leicht an einer Sepsis (bei der Bakterien stark ins Blut übertreten),
und beim Menschen geht die Aktivität der Natürlichen Killerzellen nach nur einer
durchwachten Nacht um bis zu 28 Prozent zurück. Fehlender Schlaf beeinträchtigt
auch viele andere Aspekte unseres Immunsytems, darunter zirkulierende
Immunkomplexe, sekundäre Antikörperreaktionen und die zelluläre
Antigenaufnahme [..]

Schlaf und seelische Gesundheit
Psychische Erkrankungen gehen meist mit Schlafstörungen einher, wobei die verantwortlichen Mechanismen unklar sind. Durchschlafstörungen und frühmorgendliches Erwachen gehören zu den typischen Symptomen einer echten Depression, die innerhalb der Bevölkerung etwa 20 Prozent aller Menschen im Lauf
ihres Lebens trifft [..] Depressionen werden häufig von Angststörungen begleitet, die ebenfalls in enger Beziehung zu chronischen Schlafstörungen stehen. Starke Angst beeinträchtigt außer dem Schlaf oft auch die Lebensfreude, Arbeitsfähigkeit und sozialen
Beziehungen. Panikattacken, posttraumatisches Stresssyndrom, generalisierte
Angststörungen und soziale Phobien, allesamt mit Angst verbunden, gehen gleichfalls häufig mit Schlafstörungen und Schlafmangel einher [..]

Schlafentzug und Schichtarbeit
Die Einführung von Elektrizität und künstlicher Beleuchtung im 19. Jahrhundert und die folgende Umstrukturierung der Arbeitszeiten haben uns immer stärker von den natürlichen tagesperiodischen Zyklen von Licht und Temperatur entkoppelt. Die Menschen schlafen heute vermutlich weniger als jemals zuvor in ihrer Geschichte. Über die Effekte von Schlafmangel wurde viel geschrieben. Allgemein gesagt, wer anhaltend übermäßig lange wach bleibt, zeigt Leistungseinbußen, darunter erhöhte Fehleranfälligkeit, verminderte Vigilanz, schlechteres Gedächtnis, verlängert mentale und physische Reaktionszeiten sowie Motivationsverlust [..] Eine aktuelle Erhebung zu den Schlafgewohnheiten von Menschen aller Altersgruppen zeigte in der Adoleszenz
eine auffällige Verschiebung der Schlafenszeiten, die vom circadianen Schlaf-Wach-System gesteuert werden dürften. Wahrscheinlich wirkt es aber nicht allein. Auch externe Faktoren wie zunehmende Selbstständigkeit, soziale Aktivitäten, vermehrter Zugang zu abendlicher Unterhaltung (Fernsehen im Schlafzimmer, Computerspiele und Internet) sowie Prüfungsvorbereitungen tragen dazu bei, dass Heranwachsende später zu Bett gehen und später aufstehen. Zahlreiche Jugendliche schlafen daher unter der
Woche viel zu wenig, bleiben dafür am Wochenende lange liegen und verschlafen
morgens häufig. Das Ausmaß ihrer Tagesmüdigkeit ist vergleichbar mit der extremen Müdigkeit infolge einer Schlafapnoe [..]

Kulturdrogen, die Schlaf modulieren
In allen menschlichen Gesellschaften –nicht nur in den modernen Industrienationen
– sind weithin Mittel in Gebrauch, die Schlaf und Aufmerksamkeit beeinflussen. Für Milliarden von Menschen gehört der zyklische Konsum von Stimulanzien und Sedativa zum typischen Alltag, was angesichts des allgemeinen Schlafmangels wohl kaum verwundert. Amphetamine und Kokain dienten in aller Welt als Aufputschmittel,
bevor sie als suchterzeugend erkannt und in den 1950er Jahren verboten wurden.
Heute sind die meistkonsumierten Stimulanzien Koffein und Nikotin, während
Alkohol häufig als Sedativum eingesetzt wird, um deren Effekte wieder
umzukehren [..]
Eine Tasse Kaffee oder Tee am Morgen ist für hunderte Millionen Menschen unverzichtbar für den Start in den Tag. Erwachsene wie auch Jugendliche konsumieren aber auch tagsüber koffeinhaltige Getränke. Seine anregende Wirkung setzt nach 15 bis
30 Minuten ein. Es beeinflusst Leistung, Lernen, Gedächtnis und Muskelkraft, während es allgemeine Müdigkeit mindert. Der REM-Schlaf wird vorverlegt, der Tiefschlaf insgesamt verkürzt und fester Schlaf gestört. Wie schnell der Organismus Koffein abbaut, ist individuell sehr verschieden: Die Halbwertszeit liegt zwischen 3 und 7 Stunden, im Durchschnitt bei 4 Stunden. Nach einer Tasse Kaffee am Nachmittag können also beim Zubettgehen noch wirksame Mengen Koffein im Blut vorhanden sein,
was das Einschlafen verzögert [..]

Folgerungen und Perspektiven
Da wir im Schlaf ohne Bewusstsein sind, wird uns auch die Bedeutung dieses wichtigen Aspekts unseres Lebens nur zu selten bewusst. Kurzum, wir neigen dazu, dem Schlaf keine Beachtung zu schenken. Wir haben erst ein höchst rudimentäres Verständnis seiner Funktion, und trotzdem scheinen wir wie unter Zwang, diese wichtige Domäne unserer Physiologie nonchalant zu ignorieren. [..] Wie wird es also weitergehen? Angesichts wachsender Einsichten in die Erzeugermechanismen von circadianer
Rhythmik und Schlaf ist es durchaus vorstellbar, dass in den nächsten paar
Jahren verschiedene Wirkstoffe entwickelt werden, mit denen sich diese Rhythmen manipulieren lassen. Vielleicht schaffen wir uns eine Welt, in der man nur noch 2 Stunden schläft und die übrigen 22 Stunden mit Betriebsamkeit füllt. Dies würde sich tief greifend auf die sozialen Strukturen auswirken, auf die Arbeitswelt, die Erziehung der Kinder und vielleicht sogar auf den Umgang mit dem wachsenden Anteil alter Menschen in unserer Bevölkerung. Wir könnten die erste Spezies werden, die sowohl
den Tag als auch die Nacht beherrscht [..] Wir könnten die Entwicklung der 24-
Stunden-Gesellschaft weiter vorantreiben und Medikamente bei Bedarf nutzen,
um die unerwünschten biologischen Effekte des Rund-um-die-Uhr-Arbeitens
zu kompensieren. Oder wir könnten uns diesem Trend entgegenstemmen und unsere
Kenntnisse über die innere Uhr nutzen, um Schlaf und biologische Zeit sich
zu Eigen zu machen – und so die Vorteile von Abermillionen Jahren Evolution
einzustreichen. Doch sind wir vielleicht schon zu weit gegangen? Haben wir eigentlich
noch die Wahl? »Wir können die Uhren nicht zurückdrehen« und »der 24/7-Geist wird nicht in seine Flasche zurückkehren « sind Standardformeln der modernen
Gesellschaft, und daher sind viele Menschen überzeugt, wir hätten keine andere Chance, als der Nacht den totalen Krieg anzusagen. Wie es scheint, wird die Technologie uns wahrscheinlich helfen, ein 24/7-Leben zu bewältigen. Doch bedeutet, »mit so etwas fertig zu werden«, wirklich zu leben? Vielleicht
spielt diese Frage dann schon keine große Rolle mehr, weil viele von uns so abgestumpft sind, dass sie den Unterschied zwischen Vegetieren und Leben nicht
mehr wahrnehmen können. Unsere Zukunft wäre doch sicherlich besser zu gestalten!