Funktion des Schlafes Waschmaschine im Kopf

Schlaf läutert: In der Nacht spült das Hirn biochemischen Schrott aus seinem Inneren. Zumindest bei Mäusen konnten Forscher zeigen, dass die Nervenzellen während des Schlafes regelrechte Abwasserkanäle formen.

Von Patrick Illinger

Fast alle Lebewesen sind darauf angewiesen - Menschen, Tiere, womöglich sogar Pflanzen. Ohne Schlaf funktioniert die Biologie nicht, auch wenn es evolutionstheoretisch ein Rätsel ist: Schlafende Wesen sind schließlich verwundbar und müssten im Wettkampf der Spezies schlaflosen Räubern ausgeliefert sein. Warum dennoch fast alles, das läuft, krabbelt, fliegt und schwimmt, auch schläft - vom Pottwal bis zur Fruchtfliege -, ist bis heute nicht befriedigend geklärt.

Es gibt einzelne Erkenntnisse: So stärkt guter Schlaf das Langzeitgedächtnis, Traumata werden gelindert, und bei Braunbären verschwinden Wunden im Winterschlaf. Doch eine umfassende Erklärung fehlt.

Den oft psychologischen Deutungsversuchen fügen Forscher der Rochester-Universität in New York nun eine handfeste physiologische Erkenntnis hinzu: Im Schlaf verwandelt sich das Gehirn in eine Art Waschmaschine. Die Wissenschaftler beobachteten Gehirne von Mäusen und stellten fest, dass sich während des Schlafes die Nervenzellen zusammenziehen und Lücken schaffen, durch die mit der Gehirnflüssigkeit unbrauchbare und giftige Moleküle wie Abwasser aus dem Denkorgan gespült werden.

Offenbar handelt es sich dabei um tagsüber angehäuften biochemischen Schrott wie das Protein Beta-Amyloid, von dem man annimmt, dass es an der Alzheimerkrankheit beteiligt ist. Wie die Forscher im Fachblatt Science berichten, verfolgten sie die Wege von radioaktiv markierten Molekülen und merkten, dass die Abflussrate mancher Stoffe sich im Schlaf verdoppelt.

"Schlaf verändert die zelluläre Struktur des Gehirns. Es scheint in einen komplett anderen Zustand überzugehen", sagt die Leitautorin der Studie, Maiken Nedergaard von der New Yorker Rochester-Universität.