Bild: Yuri Arcurs/Shutterstock Vergrößern

Energielieferant Schlaf: Wissenschaftler haben herausgefunden, warum Tiere und Menschen schlafen.

Die Forscher stellten fest, dass bei Ratten während des Schlafs in bestimmten Gehirnregionen der Spiegel des Energieträgers Adenosintriphosphat (ATP) stark erhöht ist. Diese meist nur während des Wachzustandes aktiven Hirnareale werden so anscheinend mit der Energie versorgt, die sie im normalen Tagesverlauf benötigen. Dies berichten die Wissenschaftler um Radhika Basheer von der Harvard Medical School in Cambridge im Fachmagazin „Journal of Neuroscience“.



Während mittlerweile gut erforscht ist, was während des Schlafs im Körper passiert, besteht über seine Funktion nach wie vor weitestgehend Unklarheit. Es gibt zwar zahlreiche Hypothesen, aber eine allgemein anerkannte Erklärung fehlt der Wissenschaft bis heute. In einem Punkt sind sich die meisten Wissenschaftler allerdings einig: Der Schlaf muss eine große Bedeutung haben. Immerhin schlafen alle bekannten Tierarten, obwohl es sehr riskant sein kann, in der Natur einfach so ohne Bewusstsein herumzuliegen - schließlich lauert der nächste Fressfeind immer irgendwo. 



Die Wissenschaftler um Radhika Basheer konnten nun eine der favorisierten Theorien zur Funktion des Schlafs experimentell bestätigen: Eine unbeschwerte Nachtruhe dient offenbar der Wiederherstellung der Energiereserven des Gehirns. Im Frühstadium des Schlafs fanden die Forscher bei ihren Testratten einen regelrechten Energieschub vor, beschränkt auf Hirnareale, die nur im Wachzustand aktiv sind. In diesen Gehirnbereichen stieg der Spiegel des Moleküls ATP deutlich an. Es ist der wichtigste Energielieferant des Körpers. Der Abbau dieses Moleküls setzt die benötigte chemische Energie für eine Vielzahl überlebenswichtiger Stoffwechselreaktionen der Zelle frei.

Dieser Effekt scheint tatsächlich schlafspezifisch zu sein - er trat nur auf, wenn sich der Körper im Schlafzustand befand. Wurden die Mäuse hingegen während der Zeit, in der sie normalerweise schliefen, wach gehalten, blieb die ATP-Erhöhung aus. Sie ist damit offenbar von der inneren Uhr unabhängig, schließen die Forscher. Ihrer Ansicht nach dient dieser Mechanismus dazu, biochemische Erholungsprozesse ablaufen zu lassen, die im Wachzustand nicht bewerkstelligt werden könnten. Die Gehirnzellen verbrauchten bei der Verrichtung alltäglicher Aufgaben eine enorme Menge Energie - die Verringerung der Gehirnaktivität im Schlaf könnte das Signal für die Wiederaufstockung der Energievorräte sein, folgern die Forscher.