Studie zeigt: Das Gehirn fällt beim Einschlafen abrupt in den Schlaf

Schlaf ist kein sanftes Hinübergleiten

Wie eine neue Studie belegt, „fallen“ wir tatsächlich in den Schlaf. Das Gehirn gleitet keineswegs langsam hinüber, sondern wechselt nach dem Überschreiten eines Kipppunkts sehr schnell in den Schlafzustand.

Forschende des Imperial College London (ICL) und der University of Surrey im Vereinigten Königreich werteten Hirnscans von Tausenden Freiwilligen aus. Sie stellten fest, dass sich die elektrische Aktivität etwa 4,5 Minuten vor dem Einschlafen überraschend abrupt verändert.

„Wir haben festgestellt, dass das Einschlafen eine Bifurkation und kein schrittweiser Prozess ist – mit einem eindeutigen Kipppunkt, der sich in Echtzeit vorhersagen lässt“, sagt der Neurowissenschaftler Nir Grossman vom ICL.

„Die Möglichkeit, nachzuverfolgen, wie einzelne Gehirne einschlafen, hat weitreichende Folgen für unser Verständnis des Schlafprozesses und für die Entwicklung neuer Behandlungen für Menschen, die Schwierigkeiten beim Einschlafen haben.“

EEG-Modell erkennt den Kipppunkt vor dem Einschlafen

Das Modell des Teams überführte 47 Merkmale der mittels Elektroenzephalogramm (EEG) erfassten Hirnaktivität in einen abstrakten mathematischen Raum. Dadurch konnten die Forschenden Veränderungen im Gehirn zwischen dem Zubettgehen und dem Einschlafen dokumentieren. Als Verlauf abgebildet, ähnelt dieser einer Kugel, die eine zunehmend steile Schräge hinabrollt und schließlich stürzt.

Bereits die Aufzeichnung der Hirnaktivität einer einzelnen Nacht reichte mit diesem Modell aus, um den Zeitpunkt des Einschlafens in späteren Nächten mit einer Genauigkeit von 95 Prozent vorherzusagen. Die Fehlerspanne für den Kipppunkt betrug dabei 49 Sekunden, mehr oder weniger.

„Wir können jetzt eine einzelne Person untersuchen, ihre Hirnaktivität messen und in jeder Sekunde sagen, wie weit sie vom Einschlafen entfernt ist – zu jedem Zeitpunkt und mit einer Präzision, die zuvor nicht möglich war“, sagte Grossman der Journalistin Grace Wade von New Scientist.

Neue Möglichkeiten für Schlafmedizin und Anästhesie

Die Erkenntnis ist grundlegend für einen Vorgang, den die meisten von uns als selbstverständlich ansehen. Sie könnte nicht nur das Verständnis dafür verbessern, wie gesunder Schlaf aussieht, sondern Fachleuten auch helfen, Schlafstörungen wie Insomnie und ausgeprägte Tagesschläfrigkeit zu diagnostizieren und zu behandeln. Denkbar wäre zudem Technik, die Autofahrende warnt, wenn sie müde werden.

Auch eine präzisere Überwachung von Narkosen könnte davon profitieren; darüber hinaus könnte das Verfahren als Hinweis auf die Gesundheit des Gehirns dienen.

Die Forschung wurde in Nature Neuroscience veröffentlicht.