Ähnliche Effekte durch chronischen und akuten Schlafentzug
Neueren Forschungen zufolge ähneln die Auswirkungen eines chronischen Schlafentzugs auf das Gehirn denen eines akuten Schlafentzugs.
Dr. Chiara Cirelli von der School of Medicine and Public Health der University of Wisconsin und ihre Kollegen stellten fest, dass bei Ratten fünf aufeinanderfolgende Nächte mit nur vier Stunden Schlaf die gleiche Wirkung auf das Gehirn hatten wie nur eine Nacht mit totalem Schlafentzug.
Frühere Forschungen zu Schlafentzug haben eine Reihe negativer medizinischer und psychologischer Konsequenzen gezeigt, darunter eine verminderte kognitive Funktion, emotionale Labilität, erhöhter Blutzucker, Gewichtszunahme, erhöhtes Risiko für Drogenmissbrauch und postpartale Depression. "Selbst eine relativ milde Schlafbeschränkung für mehrere Nächte kann die Fähigkeit eines Menschen beeinträchtigen, kognitive Aufgaben auszuführen", sagt Cirelli. „Jüngste Studien am Menschen haben beispielsweise gezeigt, dass fünf Tage mit nur vier Stunden Schlaf / Nacht zu kumulativen Defiziten bei Wachsamkeit und Kognition führen und sich diese Defizite nach einer Nacht Schlaf nicht vollständig erholen, selbst wenn 10 Stunden im Bett liegen erlaubt “, sagt Cirelli.
Um die Auswirkungen von chronischem und akutem Schlafentzug im Gehirn von Ratten zu messen, hielten Cirelli und ihr Team die Ratten über einen Zeitraum von fünf Tagen 20 Stunden am Tag wach, während sie ihre Gehirnwellen ständig mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) aufzeichneten. Ein EEG misst die elektrische Aktivität im Gehirn. Die EEGs wurden speziell zur Messung der Slow Wave-Aktivität (SWA) verwendet, die Informationen über die Tiefe des Schlafes und über das Schlafbedürfnis des Einzelnen liefert.
Je höher die SWA-Werte, desto größer ist das Schlafbedürfnis. „Die Überwachung der SWA-Werte während der Wachzeit ist sehr wichtig, um das Gesamtbild zu verstehen“, so Cirelli. "Hohe SWA-Werte während Schlaf- und Wachphasen signalisieren, dass Sie schlafen gehen müssen."
Gemäß den SWA-Maßnahmen der Ratte führte die Schlafbeschränkung nach jedem Wachzyklus zu einem intensiven Erholungsschlaf mit längerem und tieferem Schlaf. Je effektiver die Forscher die Tiere während dieser 20 Stunden wach hielten, desto größer war der Schlaf, den sie in den folgenden vier Stunden erlebten.
Sie fanden heraus, dass die SWA-Werte sowohl während der vierstündigen Schlafperiode als auch während der Erholungsphase nach den fünf Tagen eingeschränkten Schlafes anstiegen.
Selbst wenn die Ratten wach waren, waren ihre SWA-Spiegel höher, was zeigt, dass ihr Gehirn von der Schlafbeschränkung betroffen war. "Es war ein indirekter, aber starker Hinweis darauf, wie schläfrig die Tiere tatsächlich waren", sagt Cirelli.
Die Forscher fanden auch heraus, dass die SWA-Spiegel in verschiedenen Bereichen des Gehirns unterschiedlich waren, und sie theoretisieren, dass dies davon abhängen könnte, welche Teile des Gehirns während der Wachphase verwendet wurden.
„Langsamwellige Aktivität spiegelt die Tatsache wider, dass der Schlaf durch Homöostase reguliert wird: Je länger wir wach bleiben, desto höher ist im Allgemeinen die SWA im nachfolgenden Schlaf. Wir wussten, dass dies nach akutem Schlafentzug der Fall war (zum Beispiel wenn wir die ganze Nacht wach bleiben); Jetzt haben wir festgestellt, dass dies auch nach chronischer Schlafbeschränkung gilt “, bemerkt Cirelli.
Die Ergebnisse von Cirelli tragen zu den wachsenden Beweisen bei, die Wissenschaftler über die negativen Auswirkungen von Schlafstörungen sowohl für das Gehirn als auch für den Körper sammeln. Zu wissen, dass Schlafbeschränkungen die gleiche Gehirnreaktion hervorrufen wie Schlafentzug, wird Wissenschaftlern helfen, die schädlichen Auswirkungen von Schlafstörungen besser zu verstehen, so Cirelli. "Wissenschaftler haben aus 40 Jahren Studien über totalen Schlafentzug viel gelernt", sagt sie. "Jetzt wissen wir, dass wir die Lehren aus akutem Schlafentzug auf chronische Schlafbeschränkungen anwenden können, die für das heutige Leben der Menschen von großer Bedeutung sind."
Cirellis Ergebnisse sind in der 3. August-Ausgabe des Verfahren der National Academy of Science.
Quellen: Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Universität von Wisconsin School of Medicine und Public Health