Gehirn setzt „Lesezeichen“Studie: Schlaf hilft, für uns wichtige Erinnerungen zu speichern
Warum bleibt manches, was man am Tag erlernt hängen – und anderes nicht? Britische Forscher zeigen: Beim Lernen setzt das Gehirn eine Art Lesezeichen. Im Schlaf entscheidet sich dann, was ins Langzeitgedächtnis wandert.
Im Schlaf festigt sich das am Tag erlernte Wissen. Das Gehirn markiert bereits während des Lernens bestimmte Erfahrungen, um sie später im Schlaf zu verarbeiten, wie ein Team um Dan Denis vom Fachbereich Psychologie der britischen Universität York berichtet.
„Es ist seit langem bekannt, dass guter Schlaf wichtig für die Verarbeitung von Erinnerungen ist“, sagte Denis. Wie das Gehirn genau entscheide, was wichtig zu erinnern ist, sei zwar immer noch ein Rätsel. Die Studie zeige jedoch, auf welche Weise Nerven dem Gehirn signalisieren, welche Erfahrungen im Schlaf verarbeitet und zu Langzeiterinnerungen geformt werden sollen.
Eine bestimmte Markierung während des Lernens ermöglicht es dem schlafenden Gehirn, nur das zu festigen, was als wichtig für die Erinnerung erachtet wird, schreibt das Team im Fachblatt „PLOS Biology“.
Beim Lernen spielt ein spezifisches Hirnwellenmuster, der sogenannte Theta-Rhythmus, eine Rolle. Das sind rhythmische Schwankungen der elektrischen Hirnaktivität. Diejenigen Erinnerungen, bei denen während des Lernens ein besonders starker Theta-Rhythmus auftrat, wurden bevorzugt im Schlaf über ein Zusammenspiel bestimmter Hirnwellen gefestigt, was letztendlich zu einem besseren Erinnerungsvermögen führte, schreiben die Wissenschaftler.
Schon beim Lernen wird Wichtiges markiert
Tatsächlich gibt es bereits Hinweise darauf, dass bestimmte Reize eine besonders starke Gedächtnisverarbeitung während des Schlafs auslösen, schreibt das Team. Dazu zählt es Informationen, die als emotional erregend wahrgenommen werden, mit einer finanziellen Belohnung verbunden sind oder als für zukünftige Ereignisse relevant gelten. Sie scheinen im schlafenden, nicht aber im wachen Gehirn bevorzugt verstärkt zu werden.
Zahlreiche theoretische Modelle betrachten den Schlaf nach Angaben des Teams daher als eine Art Triage-Phase des Gedächtnisses, in der Erinnerungen auf Grundlage neurobiologischer Markierungen konsolidiert werden, die während der anfänglichen Lernphase angelegt wurden. Aus Tierexperimenten sei zudem bekannt, dass Erinnerungen bereits beim Lernen für ihre Konsolidierung in der Nacht markiert werden. Zudem hätten andere Studien gezeigt, dass Theta-Wellen bei der Gedächtnisbildung eine Rolle spielten.
Die Gedächtnisbildung untersuchte das Team nun genauer. Ergebnis: Die Theta-Aktivität beim Lernen markiert Wichtiges mit einer Art Lesezeichen. Die eigentliche Übertragung ins Langzeitgedächtnis erfolgt jedoch erst im Schlaf durch das rhythmische Zusammenspiel verschiedener Gehirnströme.
In der Studie lernten 31 Erwachsene im Alter von 18 bis 23 Jahren Wort-Bild-Paarungen. Danach sollten sie entweder zwei Stunden schlafen oder wach bleiben. Jeder durchlief beide Versuchsbedingungen. Ergebnis: Die Erinnerung an die Wort-Bild-Assoziationen war besser, wenn die Teilnehmenden schliefen. Zudem war die Theta-Aktivität beim Lernen bei Wort-Bild-Paaren, an die sich die Teilnehmenden nach dem Schlaf erinnerten, signifikant höher als bei Wort-Bild-Paaren, an die sie sich nach dem Wachzustand erinnerten.
„Zusammengenommen stützen diese Ergebnisse die Annahme, dass Erinnerungen selektiv für eine schlafabhängige Konsolidierung markiert werden und dass dieser Prozess durch Theta-Oszillationen beim Lernen gesteuert wird“, fasst das Team zusammen.
Bedeutung für Menschen mit Depressionen
„Wenn wir uns an alles erinnern würden, was wir erlebt haben, würde unser Gehirn schnell überlastet sein“, sagte Hauptautor Denis. Die Priorisierung wichtiger Erfahrungen sei bedeutend für die Interaktion der Menschen in der Welt. Sie könne in Krankheitsfällen aber schaden.
„Obwohl es in der Regel eine sinnvolle Anpassung ist, bestimmten Arten von Informationen Vorrang einzuräumen, kann dies in manchen Fällen fehlangepasst sein“, sagt Denis. „So neigen Menschen mit Depressionen dazu, übermäßig viele Aufmerksamkeitsressourcen auf negative Informationen zu verwenden, während sie positivere Erfahrungen ignorieren oder deren Bedeutung herunterspielen.“ Die neuen Erkenntnisse könnten „neue Wege zum Verständnis und zur Behandlung häufiger psychischer Erkrankungen wie Depressionen eröffnen“.
