Schlafrhythmen verbinden Gehirnbereiche für die Gedächtnisspeicherung

Im Tiefschlaf erzeugt die äußere Schicht des Gehirns langsame Wellenaktivität (langsame Oszillationen). Diese fallen mit schnelleren Aktivitätsausbrüchen im Thalamus zusammen, einer tief gelegenen Gehirnstruktur, die Informationen weiterleitet. Die Studie, veröffentlicht in eLife, untersuchte, wie diese beiden Rhythmen bei 107 Teilnehmern während nächtlicher Nickerchen zusammenwirken. Die Forschenden setzten dabei simultane EEG- und fMRT-Messungen ein.

Der Thalamus als Schaltzentrale

Die Forschung zeigt, dass Schlafspindeln, also die schnellen Aktivitätsausbrüche, kurz vor dem Höhepunkt einer langsamen Oszillation auftreten. In diesem Moment ist die Aktivität sowohl im Thalamus als auch im Hippocampus, einem Gedächtnisbereich, erhöht. Zudem nahm die Konnektivität vom Hippocampus zum Thalamus und vom Thalamus zum präfrontalen Kortex zu. Der Thalamus scheint dabei als Relais zu fungieren, das Gedächtnisspuren aus dem Hippocampus zur Langzeitspeicherung an den Neokortex weiterleitet.

Schlaf und kognitives Altern

Die Analyse legte außerdem nahe, dass diese Gehirnaktivierung mit dem episodischen Gedächtnis zusammenhängen könnte, also der Erinnerung an konkrete Erlebnisse. Die Forschenden weisen jedoch darauf hin, dass es sich um eine offene Analyse handelte und keinen gezielten Gedächtnistest. Der Zusammenhang mit der Gedächtniskonsolidierung ist daher vorläufig. Aus der Perspektive des Alterns ist das bedeutsam: Sowohl die Schlafqualität als auch die Fähigkeit des Gehirns, Erinnerungen zu konsolidieren, nehmen mit dem Alter ab. Diese Forschung liefert ein präziseres Bild der Gehirnmechanismen hinter Schlaf und Gedächtnis, was künftige Forschungsansätze zum kognitiven Altern eröffnen könnte.

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