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Das Gehirn ist mit speziellen "schläfrigen" Neuronen ausgestattet
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Wissenschaftler haben im Gehirn spezielle „Dienst“-Zellen entdeckt, die für die Tiefe und Dauer des Schlafs verantwortlich sind.
Die elektrische Aktivität der Gehirnzellen wird in Form spezifischer Rhythmen (α, β, γ usw.) bestimmt. Diese Rhythmen unterscheiden sich je nach Zielsetzung in Frequenz, Amplitude und Kombinationen. Wenn beispielsweise eine Person schläft, verlangsamt sich der Gehirnrhythmus.
Wissenschaftler der University of California haben neue Neuronen entdeckt, die dem Gehirn die Aufrechterhaltung der Schlafhemmung ermöglichen. Dabei handelt es sich nicht um völlig neue Zellen, sondern um bereits bekannte Astrozyten – gliale Strukturen des Nervensystems, von denen es im Gehirn eine große Anzahl gibt – bis zu 30 % aller Zellen. Bisher glaubte man jedoch, ihre Hauptfunktion sei die Versorgung und Unterstützung der Neuronen. Nun haben Wissenschaftler bewiesen, dass Astrozyten direkt an der elektrischen Aktivität von Neuronen beteiligt sind. Insbesondere unterstützen sie im Gehirn bestimmte elektrische Schwingungen, ohne die höhere kognitive Funktionen nicht möglich sind. Darüber hinaus unterstützen die Zellen auch elektrische Schwingungen, die für den Schlaf verantwortlich sind.
Die Experten führten Experimente an Nagetieren durch. Die Astrozyten der Mäuse wurden so verändert, dass sie bei Bedarf stimuliert werden konnten. Als das Nagetier einschlief, stimulierten die Wissenschaftler die Astrozytenaktivität, was zu einer stärkeren Hemmung langsamer Schwingungen führte. Dadurch wurde der Schlaf der Mäuse länger und tiefer.
Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Zellen Schlafdauer und -tiefe auf unterschiedliche Weise regulieren können. Astrozyten verfügen über zwei Rezeptorvarianten. Bei Stimulation der ersten Variante schläft das Gehirn länger, die Schlaftiefe bleibt jedoch unverändert. Bei Stimulation der zweiten Variante wird der Schlaf tiefer, dauert aber nicht länger. Dieser Effekt ist auf die Vereinigung aller Astrozyten zu einem einzigen umfassenden System zurückzuführen: Beeinflusst man die Zellen von einem Ende des Systems, sind Veränderungen am anderen Ende erkennbar. Diese Entdeckung wird voraussichtlich die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung verschiedener Schlafstörungen ermöglichen. Es ist kein Geheimnis, dass Schlafstörungen auch die Gedächtnis- und Lernqualität, den Appetit, die Funktion des Nervensystems und den psychoemotionalen Zustand eines Menschen direkt beeinflussen. Daher ist dieses Thema für Ärzte vieler Fachrichtungen von großer Bedeutung.
Es wäre jedoch ein Fehler zu glauben, dass nur Astrozyten für die Schlafqualität verantwortlich sind. Der gesamte neuronale Mechanismus ist zusammen mit hormonellen Neurotransmittern, die den zirkadianen Rhythmus regulieren, an diesem Prozess beteiligt.
Bevor die Wissenschaftler mit weiteren Untersuchungen fortfahren, müssen sie feststellen, ob die Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sind, da das Experiment mit Nagetieren durchgeführt wurde.
Originalinformationsquelle: Elifesciences