Störfunk im Tiefschlaf: Wenn wir versuchen, im Schlaf etwas Neues zu lernen, dann kann das sogar schaden. Denn die Informationen von außen stören unser Gehirn bei der Arbeit. Der Transfer des tagsüber Gelernten ins Langzeitgedächtnis wird ungenau und falsche Erinnerungen können sich einschleichen, wie ein Experiment mit Ratten zeigt. Die Berieselung mit Lernprogrammen ist daher sogar kontraproduktiv.
Wenn wir schlafen, ist unser Gehirn offline: Die Verbindungen nach außen sind deaktiviert, neue Reize nimmt unser Denkorgan nur eingeschränkt an. Doch das Gehirn ist in dieser Zeit keineswegs arbeitslos, ganz im Gegenteil. Denn während wir schlafen, „sortiert“ es die Eindrücke und Erfahrungen des Tages und transferiert Informationen vom Kurzzeit- ins Langzeit-Gedächtnis. Studien zeigen, dass dies geschieht, indem die Informationen und damit verbundenen neuronalen Signale noch einmal durchgespielt werden.
Dadurch verstärken sich die Verbindungen zwischen Nervenzellen der Hirnrinde, die diese Informationen repräsentieren – und dies sorgt für eine dauerhafte Speicherung. Dieses Einprägen kann sogar unterstützt werden, wie Experimente zeigen: Hören Probanden beispielsweise die gleichen Melodien im Tiefschlaf, die sie sich zuvor merken sollten, können sie sich am nächsten Tag besser erinnern. Offen blieb aber die Frage, was passiert, wenn unser Gehirn in dieser entscheidende Phase der Gedächtnisbildung neue oder abweichende Informationen erhält.
Beduftung im Tiefschlaf
Dylan Barnes und Donald Wilson von der City University of New York haben dies nun in einem Experiment mit Ratten getestet. Dafür trainierten sie die Nager zunächst darauf, bestimmte Gerüche wiederzuerkennen. Um den Einfluss von Störgerüchen auf den Lernprozess zu ermitteln, mussten die Forscher allerdings zu einem Umweg greifen: „Wir wissen, dass die sensorischen Systeme des Gehirns im Tiefschlaf viel weniger auf normale Reize reagieren“, erklärt Wilson.
Deshalb setzten sie die schlafenden Ratten nicht einfach neuen Duftnoten aus, sondern spielten ihnen die neuronalen Signalmuster dieser Gerüche direkt mittels Elektroden ins Gehirn. Einige Ratten erhielten dabei die Signalmuster bereits bekannter, gerade gelernter Gerüche, andere diejenigen völlig fremder, neuer Duftnoten. Nach der Schlafphase wurde das Geruchsgedächtnis aller Ratten erneut getestet.
In die Irre geführt
Wie erwartet konnten sich die Ratten am besten an das Gelernte erinnern, die im Schlaf die zuvor gelernten Gerüche via Signalmuster noch einmal rekapituliert hatten. Die Tiere aber, die fremde Geruchssignale im Schlaf erhalten hatten, zeigten sich deutlich verwirrt. Es fiel ihnen schwer, neue und bekannte Gerüche zu unterscheiden. Häufig reagierten sie auf die neuen Duftnoten wie auf bekannte und umgekehrt.
Nach Angaben der Forscher ist dies der erste Beleg dafür, dass unser Gedächtnis durch Einflüsse im Schlaf auch in die Irre geführt werden kann. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass die sensorische Isolation des Gehirns im Tiefschlaf auch dazu dient, Störeinflüsse beim Rekapitulieren der gelernten Information fernzuhalten – nur so ist eine korrekte und präzise Speicherung sichergestellt“, so Wilson.
Lernen im Schlaf schadet eher
Bezogen auf uns Menschen könnten diese Ergebnisse zweierlei bedeuten: Zum einen belegen sie, dass es wohl eher nicht sinnvoll ist, unser Gehirn mit einschlägig vermarkteten „Lernen im Schlaf“-Programmen zu bombardieren. Denn die neuen Informationen schaden eher als dass sie nützen. Zum anderen aber wirft sie ein neues Licht sowohl auf das Problem der verfälschten Erinnerungen als auch auf Möglichkeiten, Menschen mit posttraumatischen Belastungsstörungen zu helfen.
„Es könnte uns zu neuen Wegen führen, um die unerwünschten Erinnerungen zu schwächen, die bei Angsterkrankungen und traumatischen Störungen oft auftreten“, kommentiert Jan Born von der Universität Tübingen die Arbeit seiner US-Kollegen. (Journal of Neuroscience, 2014)
(Society for Neuroscience, 09.04.2014 – NPO)
