Lernen im Schlaf funktioniert – mit Einschränkungen

Lernen im Schlaf ist zumindest zu einem gewissen Grad entgegen der gängigen Theorie doch möglich: Hört man wiederholt Töne, die von einem bestimmten Geruch begleitet werden, merkt sich das schlafende Gehirn die Ton-Duft-Kombination – ohne dass man es selbst merkt oder sich morgens bewusst an den Lernvorgang erinnern kann. Das haben israelische Forscher jetzt gezeigt. Damit konnten sie erstmals nachweisen, dass sich nicht nur Gelerntes im Schlaf verfestigt, sondern auch neue Verbindungen geknüpft werden können. Ob allerdings auch das Lernen komplexerer Zusammenhänge während des Schlafens möglich ist, dazu können sie bisher noch nichts sagen. Über ihre Arbeit berichten Anat Arzi vom Weizmann-Institut in Rehovot und ihre Kollegen im Fachmagazin „Nature Neuroscience“.

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Immer wieder haben Wissenschaftler in der Vergangenheit versucht, nachzuweisen, dass man im Schlaf lernen kann – und zwar nicht nur Dinge, die sich man vorher angeschaut hat, sondern völlig Neues. Die Ergebnisse waren jedoch ernüchternd: Ein echter, belastbarer Nachweis gelang nicht, auch wenn Sprachschulen und dubiose Internetanbieter nach wie vor mit der Lernen-im-Schlaf-Methode werben. Arzi und ihre Kollegen gingen die Frage daher jetzt von einer anderen Seite an: Anstatt zu versuchen, die Gehirne ihrer Probanden im Schlaf mit neuen Wörtern oder anderen komplexen Lerninhalten zu füllen, wählten sie eine klassische Konditionierung als Testsystem. Bei dieser Art von Lernen stellt das Gehirn automatisch eine Verbindung zwischen verschiedenen Sinnesreizen her.

Aas und vergammelter Fisch über die Atemmaske

Die Wissenschaftler entschieden sich für eine Ton-Geruchs-Kombination: Sie spielten insgesamt 55 schlummernden Probanden Töne vor und ließen sie gleichzeitig verschiedene Düfte über eine Atemmaske einatmen. Dabei waren die unterschiedlichen Töne immer mit einem ganz bestimmten Geruch verknüpft. Der Clou daran: Selbst im Schlaf reagiert man auf angenehme Düfte anders als auf unangenehme. Erschnuppert man beispielsweise einen blumigen Deo- oder Shampoo-Geruch, atmet man tiefer durch die Nase ein als bei dem Gestank von verrottendem Fisch oder Aas. Dieser Unterschied lässt sich messen, so dass die Forscher den Lernerfolg leicht überprüfen konnten.

Im ersten Schritt testeten sie, ob sich das Gehirn auch im Schlaf die Ton-Duft-Kombinationen merkt. Dazu spielten sie den immer noch schlafenden Testteilnehmern nach einer Lernphase die Töne vor, ohne gleichzeitig den Geruch auszulösen. Ergebnis: Hörten die Probanden die zuvor mit einem angenehmen Duft kombinierten Töne, sogen sie tatsächlich mehr Luft durch die Nase ein als bei den Tönen, die vorher von Gestank begleitet gewesen waren. Fazit der Forscher: Das Gehirn lernt also tatsächlich neue Zusammenhänge im Schlaf.

Intensives Schnuppern auch nach dem Aufwachen

Die zweite Frage war, ob das Erlernte auch nach dem Aufwachen noch verfügbar war. Die Antwort darauf lautet ebenfalls ja, konnte das Team durch Tests der Schnupperreaktion auf die Töne am nächsten Morgen zeigen. Allerdings scheint es entscheidend zu sein, in welcher Schlafphase der Lernprozess stattfindet: Während des Traum- oder REM-Schlafs ist zwar die Reaktion auf die Töne im Schlaf stärker als in den anderen Schlafphasen, die Verknüpfung verschwindet jedoch nach dem Aufwachen. Das sei vermutlich der gleiche Effekt wie die typische Traum-Amnesie, also das Phänomen, dass man viele Träume gleich nach dem Aufwachen vergisst, erläutern die Forscher. Findet der Lernprozess dagegen in den früheren, tieferen Schlafphasen statt, bleibt die Verknüpfung bestehen.

Die Frage, ob sich auch andere Informationen im Schlaf lernen lassen, bleibt allerdings unbeantwortet. Denn Düfte werden vom Gehirn auf eine besondere Art und Weise verarbeitet, und es war bereits in früheren Studien gezeigt worden, dass sie helfen können, Erinnerungen zu verfestigen. (doi: 10.1038/nn.3193)

(Nature Neuroscience, 27.08.2012 – NPO)