Ein gesunder Schlaf ist eine der wichtigsten Voraussetzungen dafür, dass wir uns tagsüber körperlich und geistig fit fühlen. Zu einem erholsamen Schlaf gehört auch eine regelmäßige, fließende Atmung. Ist diese gestört, wachen wir am nächsten Morgen vermutlich müde und gereizt auf.
Doch nicht nur das. Forschende um den Neuropsychologen Thomas Schreiner von der Ludwig-Maximilians-Universität München haben nachgewiesen, dass die Atmung während des Schlafs unsere Hirnaktivitäten beeinflusst und damit auch unser Erinnerungsvermögen. Die Studienergebnisse wurden soeben in der Fachzeitschrift Nature publiziert.
Atmung als Taktgeber für Gehirnschwingungen
Was wir tagsüber erleben, was wir lernen, wird nachts, wenn wir schlafen, von unserem Hirn verarbeitet: Die neuen Informationen wandern vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis.
Wie das genau abläuft, ist zwar noch nicht abschließend geklärt, aber man stellt sich den Prozess so vor: Frisch Gelerntes wird in der nächtlichen Ruhephase vom Hirn sozusagen spontan erneut abgespielt, in einer sukzessiven Folge von Schwingungen, die einander abwechseln. Forscher sprechen in diesem Zusammenhang von Langsamen Oszillationen (slow oscillations) und Schlafspindeln – das sind kurze Phasen erhöhter Gehirnaktivität.
Lernvorgänge im Schlaflabor untersucht
Beobachtet wurden diese Hirnaktivitäten schon bei einer vorangegangenen Untersuchung aus dem Jahr 2021. Das Team um Thomas Schreiner zeigte 20 Studienteilnehmerinnen und -teilnehmern im Rahmen von zwei Sitzungen 120 Bilder. Alle Aufnahmen waren mit bestimmten Wörtern assoziiert. Anschließend schliefen die Probandinnen und Probanden rund zwei Stunden lang im Schlaflabor. Danach wurden die erlernten Assoziationen abgefragt. Während der gesamten Lern- und Schlafzeit wurden sowohl die Hirnaktivität mittels EEG als auch die Atmung aufgezeichnet.
Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler diese charakteristischen, aufeinander abgestimmten, rhythmischen Schwingungen im Hirn beobachten. Interessant für die Forschung. Die Schwingungen verändern sich im Laufe des Lebens. "Die Präzision der Kopplung dieser schlafbezogenen Hirnrhythmen nimmt von der Kindheit bis zum Erwachsenwerden zu und lässt dann mit dem Alter nach."
Atmung und Hirnaktivität hängen zusammen
Auch die Atemfrequenz verändert sich mit dem Alter. Die Wissenschaftler haben daher die Daten nun erneut geprüft und kamen dabei zum Ergebnis, dass die Atmung der zentrale Taktgeber für diese rhythmischen Hirn-Schwingungen ist. Sie beeinflusst, wie gut Erinnerungen im Schlaf abgelegt werden.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass unsere Atmung und das Auftreten der charakteristischen Oszillations- und Spindelmuster in einer direkten Beziehung zueinanderstehen", sagt Thomas Schreiner. "Andere Studien haben zwar bereits einen Zusammenhang von Atmung und Kognition während der Wachphase gezeigt. Unsere Arbeit macht nun deutlich, dass Atmung auch für die Erinnerungsverarbeitung während des Schlafs wichtig ist."
Die Studie legt also nahe, wie wichtig eine gesunde Atmung für die Gedächtnisfunktion ist – vor allem, weil gerade ältere Menschen an Atemstörungen im Schlaf leiden. Insofern eröffnen die Ergebnisse jetzt neue Möglichkeiten auch für weiterführende Schritte, sagt Neuropsychologe Thomas Schreiber. Zum Beispiel, um zu klären, ob wir über eine Verbesserung der Atmung im Schlaf möglicherweise auch dem Gedächtnisabbau entgegenwirken können.
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