Das verrückte Putzteam in unserem Gehirn: Wie der Reinigungsprozess im Schlaf funktioniert

Während wir nachts friedlich schlummern, gibt es da draußen ein verrücktes Putzteam – unser Gehirn. Es mag so aussehen, als würde es sich im Schlaf entspannen, aber tatsächlich arbeitet es hart daran, sich von den Abfallstoffen und Giftstoffen zu befreien, die tagsüber angefallen sind. Stell es dir vor wie ein Bürogebäude, in dem die Reinigungstrupps erst nach Feierabend auftauchen, um den ganzen Müll wegzuräumen.

Forscher der Washington University School of Medicine in St. Louis haben nun in Experimenten mit Mäusen herausgefunden, wie genau das Gehirn diesen Reinigungsprozess in Gang setzt. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature veröffentlicht. Das Gehirn braucht eine Menge Energie, um all seine anspruchsvollen Aufgaben zu erledigen. Es kontrolliert komplexe Netzwerke, die es uns ermöglichen zu denken, zu planen und Probleme zu lösen. Es steuert unsere Bewegungen und verarbeitet sensorische Reize und Emotionen. All diese Aktivitäten erzeugen Abfallprodukte wie Proteinreste und Botenstoffe. Und wie du dir denken kannst, wäre es keine gute Idee, diesen Müll einfach liegen zu lassen. Das Gehirn könnte sich selbst vergiften!

Lange Zeit war unklar, wie das Gehirn den Abfall beseitigt, da es kein eigenes Abwassersystem wie das Lymphsystem des Körpers zu haben schien. Aber 2013 fanden Forscher der University of Rochester Medical Center heraus, dass das Gehirn tatsächlich ein eigenes Abwassersystem namens „glymphatisches System“ hat. Die Bezeichnung steht für „Glia-abhängiger lymphatischer Transport“. Spezielle Gliazellen bilden Kanäle zwischen den Nervenzellen und um die Blutgefäße herum. Diese Kanäle sind mit Liquor gefüllt, einer Flüssigkeit, die das Gehirn umgibt und durchströmt. Die Gliazellen feuern elektrische Signale ab, um den Reinigungsprozess anzutreiben. Dadurch wird die Gehirnflüssigkeit rhythmisch in Bewegung versetzt und es entstehen Wellen.

Um zu beweisen, dass diese Wellen tatsächlich für den Abtransport des Abfalls verantwortlich sind, haben die Forscher bestimmte Hirnregionen bei den Mäusen deaktiviert, so dass diese keine rhythmischen Wellen mehr erzeugten. Das Ergebnis? Der Abfluss von frischem Liquor wurde blockiert und der eingefangene Abfall konnte nicht aus dem Gehirngewebe entfernt werden.

Es scheint, dass das Muster der Gehirnwellen während der verschiedenen Schlafphasen variiert. Größere Wellen mit höherer Amplitude bewegen die Flüssigkeit mit mehr Kraft. Die Forscher vergleichen diesen Reinigungsprozess gerne mit dem Spülen von Geschirr. Zuerst werden große, langsame, rhythmische Bewegungen gemacht, um lösliche Abfallstoffe zu entfernen. Dann werden kleinere Bereiche mit schnelleren Bewegungen geschrubbt, um hartnäckige Speisereste zu lösen. Das Gehirn passt die Intensität der Reinigung wahrscheinlich an die Art und Menge des Abfalls an.

Albrecht Vorster, ein Schlafforscher am Universitätsklinikum Bern, lobt die Studie. Seit das glymphatische System entdeckt wurde, haben verschiedene Forschungsgruppen Anzeichen für die nächtliche Reinigung des Gehirns gefunden. Es gab jedoch immer noch Debatten über die genauen Details. Die University of Washington hat nun eine der offenen Fragen beantwortet und eine mögliche Beschreibung für den Reinigungsmechanismus geliefert.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese rhythmischen Bewegungen eine eigenständige Aufgabe haben und unabhängig von den normalen Aktivitäten der Nervenzellen stattfinden. Sie treten auch hauptsächlich während des Tiefschlafs auf. Der Schlaf bringt das Gehirn sozusagen wieder in einen normalen Zustand, was wichtig ist, da Proteinreste, die sich ansammeln können, mit verschiedenen Gehirnerkrankungen in Verbindung gebracht werden, wie Alzheimer und Parkinson.

Wenn wir also genug Schlaf bekommen, ohne zu schnarchen oder durch Schichtarbeit gestört zu werden, schützen wir unser Gehirn vor diesen Krankheiten. Also gönn dir eine gute Nacht und lass dein Gehirn den Müll rausbringen!

Schlagwörter: Jonathan Kipnis + Washington + Albrecht Vorster

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