Lernen im Schlaf – kein Traum!

Wann und wie wird Gelerntes im Schlaf von unserem Gehirn aufgenommen?

Gestern Abend fand das letzte Studium Generale in diesem Semester statt. Zu Gast war diesmal Professor Jan Born vom Institut für medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie der Universität Tübingen.

Biografie in Kurzform

Jan Born wurde 1958 in Celle geboren. Er studierte Psychologie an der Universität Tübingen. Nach seiner Habilitation in Physiologie an der Universität Ulm übernahm er 1989 die Professur für Physiologische Psychologie an der Universität Bamberg. Von dort folgte er 1999 einem Ruf an die Universität zu Lübeck, wo er ab 2002 das Institut für Neuroendokrinologie leitete. 2010 übernahm der Schlafforscher den Lehrstuhl für Medizinische Psychologie in Tübingen. Born entdeckte die besonderen Funktionen des Tiefschlafs für die Gedächtnisbildung. Für seine Arbeit erhielt er 2010 den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis.

Worum ging es?

Thema war ein Phänomen, das uns alle angeht – das Phänomen des Schlafens. Es ging um die Frage, wie Gedächtnis im Schlaf gebildet wird.

Wie funktioniert die Bildung des Gedächtnisses im Schlaf?

Zunächst einmal ist zu erwähnen, dass unser Gedächtnis 3 Funktionen besitzt:

  1. Encodieren (lernen), also die Aufnahme neuer Informationen in das neuronale Netzwerk
  2. Konsolidieren (festigen), also die Aufnahme des Neuen in das bereits bestehende Langzeitgedächtnis, ohne es dabei zu beschädigen oder zu „überschreiben“
  3. Abrufen (erinnern), also das Abrufen/Nutzen der aufgenommenen und gefestigten Informationen

Das Konsolidieren passiert während des Schlafens, das ist ein aktiver Prozess und nicht wie man lange dachte, ein passiver. Während wir schlafen verlieren wir einen großen Teil unseres Bewusstseins, das Gedächtnis ist das bindende Fundament des Bewusstsein und das wiederum wird ja im Schlaf gebildet. Hört sich verwirrend an? Ist es auch! Ganz einfach gesagt: Jede Nacht laufen eine Menge Systemkonsolidierungsprozesse in unserem Gehirn ab: Das heißt, wir nehmen nur die Kerninhalte der Informationsflut, die wir den Tag über aufgesammelt haben, in unserem Langzeitspeicher auf, da das Gehirn natürlich eine begrenzte Speicherkapazität hat. Und das ganze passiert eben „offline“, weil wir nur im Schlaf ungestört sind, ansonsten könnte dieser Selektionsprozess nicht wirklich stattfinden, da wir tagsüber, ob bewusst oder unbewusst, ununterbrochen äußeren Reizen ausgesetzt sind.

In welcher Phase des Schlafes findet die Aufnahme der Informationen ins Langzeitgedächtnis statt?

Der menschliche Schlaf lässt sich in 2 Teile aufteilen: Der REM-Schlaf und der Delta-Schlaf. Der REM-Schlaf findet in der zweiten Hälfte des Schlafes statt und wird auch „Traumschlaf“ bezeichnet, da wir in dieser Phase häufig träumen. Der Delta-Schlaf findet folglich in der ersten Hälfte des Schlafes statt, er wird auch Tiefschlaf genannt. Bisher ging man davon aus, dass der Konsolidierungsprozess hauptsächlich in der REM-Schlaf-Phase stattfindet, die neuste Wissenschaft beweist jedoch das Gegenteil. Der Konsolidierungsprozess findet hauptsächlich in der Delta-Schlaf-Phase statt.

Ist der Delta-Schlaf also wichtiger?

Das kann man so nicht sagen! Für manche Arten von Können, wie z. B. das Beherrschen von Vokabeln, das Behalten von Texten, das räumliche Gedächtnis etc. (deklaratives Gedächtnis) ist die Phase des Delta-Schlafes bedeutender. Der REM-Schlaf darf aber keineswegs vernachlässigt werden, da dieser vor allem für das emotionale Gedächtnis wichtig ist.

Wie gelang man zu diesen Erkenntnissen?

Man gelang zu diesen Erkenntnissen mithilfe von wissenschaftlichen Experimenten. Die Versuche wurden hauptsächlich mithilfe von jungen Medizinstudenten durchgeführt. Man führte z. B. Geruchsstudien durch, indem man die Probanden während des Lernens an Rosenduft riechen ließ und später während des Delta-Schlafes nochmals. Als die Probanden die gelernten Informationen abrufen mussten, zeigte sich, dass sie eine deutlich erhöhte Leistungsfähigkeit auswiesen. Man fand somit heraus, dass das Gehirn auch von außen stimuliert werden kann. Auch Kinder und ältere Menschen waren Probanden, um die Unterschiede hinsichtlich des Alters zu erforschen. Hierbei zeigte sich dann, dass Kinder im Schlaf deutlich mehr aufnehmen als Menschen mit einem höheren Lebensalter. Und das liegt, wie man herausfand, eindeutig an der Dauer des Delta-Schlafes.

Wie beeinflusst Alkohol unseren Schlaf?

Alkohol verkürzt unseren Delta-Schlaf und somit auch die Möglichkeit der Aufnahme neuer Informationen. In Maßen ist Alkohol völlig okay, aber zu viel davon sollte es dann doch nicht sein.

Zu welcher Tageszeit kann man Informationen am effektivsten aufnehmen?

Grundsätzlich hat unser Gehirn eine „Aufnahmezeit“ von etwa 16 Stunden am Tag, das heißt innerhalb einer Wachphase von 16 Stunden ist es eigentlich egal wann wir lernen, ob um 8 Uhr morgens, oder um 10 Uhr abends. Warum dann das „eigentlich“? Unser Gehirn hat auch eine tägliche Speicherkapazität, weshalb die Wahrscheinlichkeit etwas zu behalten höher ist, wenn man es abends vor dem Schlafengehen aufgenommen hat, als wenn man es schon morgens aufgenommen und nicht nochmal wiederholt hat. Also gerade in der Prüfungsphase empfiehlt es sich die wichtigsten Dinge abends nochmals zu wiederholen.

Kann man vorgeben welche Informationen im Langzeitgedächtnis gespeichert werden und welche nicht?

Generell lautet das Zauberwort: planerisches Denken!
Das heißt, wer planvoll durch das Studium bzw. durch das Leben geht und weiß wozu er etwas lernt, der profitiert viel mehr vom Schlaf, denn die wichtigen Informationen werden viel besser von den unwichtigen getrennt, als bei jemandem der nicht so wirklich weiß, wofür er etwas lernt.

Fazit

Einmal mehr durften wir einen renommierten Wissenschaftler bei uns an der Hochschule begrüßen, der uns ein super spannendes Thema näher brachte. Es war durchaus ein sehr komplexes Thema und aufgrund der Fachwörterdichte für Nicht-Fachmänner an manchen Stellen schwer verständlich. Aber die Kerninformationen konnte man gut mitnehmen und seinen Horizont ein Stückchen erweitern, indem man nicht nur studiengangspezifische Inhalte kennenlernt.

 

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