Wie im Wachzustand: Unsere Augen verfolgen im Schlaf Bilder

Laut der Scanning-Hypothese bewegen sich unsere Augen während des REM-Schlafs so schnell, weil sie das Traumgeschehen wie im realen Leben verfolgen. Eine Studie hat für diesen Ansatz nun neue Belege gefunden – doch die Debatte geht weiter.

Von Katarina Fischer
Veröffentlicht am 2. Sept. 2022, 15:53 MESZ
Eine Frau liegt im Bett auf der Seite und schläft fest.

Die REM-Phase des Schlafs gilt auch als die Traumphase. Benannt ist sie nach den schnellen Bewegungen, die unsere Augen während dieser Zeit hinter den geschlossenen Lidern machen.

Foto von Lux Graves / Unsplash

Seit fast sieben Dekaden wissen wir, dass es ihn gibt: den REM-Schlaf. Entdeckt wurde die auch als paradoxer Schlaf bezeichnete Schlafphase im Jahr 1953 von den US-amerikanischen Schlafforschern Eugene Aserinsky und Nathaniel Kleitman. Sie zeichnet sich durch einen verringerten Tonus der Skelettmuskulatur – also eine Art vorübergehende Lähmung – des Schlafenden aus. Gleichzeitig finden hinter geschlossenen Lidern extrem schnelle Augenbewegungen statt, nach der die Schlafphase benannt ist: rapid eye movement, kurz REM.

Warum sich die Augen während des REM-Schlafs schnell bewegen, ist eines der großen Rätsel der Schlafforschung und Gegenstand vieler Debatten und Studien. Den Neurowissenschaftlern Massimo Scanziani und Yuta Senzai von der University of California in San Francisco und ihrem Team könnte es nun gelungen sein, zu beweisen, dass die Augenbewegungen während des REM-Schlafs in Zusammenhang mit Trauminhalten stehen. Ihre Studie ist in der Zeitschrift Science erschienen.

Träume von Mäusen

Um der Frage nach dem Zweck des rapid eye movements auf den Grund zu gehen, implantierten die Forschenden Elektroden in den Gehirnen von Mäusen, die ebenso wie Menschen REM-Schlafphasen erleben. Mit diesen maßen sie die Aktivität von Neuronen im Mäusegehirn, die im Wachzustand wie ein Kompass der Richtung folgen, in die das Tier den Kopf bewegt: Je nachdem, ob die Bewegung in die linke oder rechte Richtung stattfindet, reagieren unterschiedliche Gruppen dieser Neuronen.

Bei der Analyse der Daten, die während der REM-Schlafphase der Mäuse gesammelt wurden, konnte trotz der Bewegungslosigkeit der schlafenden Tiere eine deutliche Aktivität dieser Neuronen festgestellt werden. Weil Mäuse mit leicht geöffneten Augen schlafen, war es den Wissenschaftlern möglich, die Aktivität der Neuronen mit den Augenbewegungen abzugleichen. „Sie waren mit dem synchron, was in der virtuellen Traumwelt der Maus passierte“, sagt Massimo Scanziani.

Galerie: Schlafen in extremem Umgebungen

Die Forschenden leiten aus dieser Beobachtung ab, dass die Augen während des REM-Schlafs den Traumbildern auf dieselbe Art folgen wie dem realen Geschehen im Wachzustand. Dass dieselben Teile des Gehirns sowohl während des Träumens als auch im Wachzustand miteinander synchronisiert sind, untermauere auch die Idee, dass im Traum die während des Tages gesammelten Informationen verarbeitet werden.

Erkundung der Traumwelt oder Testlauf des Gehirns?

Dieser als Scanning-Hypothese bekannte Ansatz wird bereits seit längerer Zeit erforscht, doch bisherige Experimente kamen zu eher ungenauen Ergebnissen. So wurden zum Beispiel Traumschilderungen von Testpersonen nach dem REM-Schlaf mit Messergebnissen abgeglichen oder Menschen, die zum luziden Träumen fähig sind – die ihre Träume also aktiv steuern können – eine bestimmte Blickabfolge vorgegeben, die sie im Traum umsetzen sollten.

Dementsprechend gibt es einige, die der Scanning-Hypothese – und damit auch der aktuellen Studie aus San Francisco – widersprechen. Kritiker führen zum Beispiel ins Feld, dass auch Blindgeborene REM-Schlafphasen erleben, obwohl sie nicht visuell träumen. Der REM-Schlaf ist ihnen zufolge eine Phase, in der das Gehirn den Körper einem Testlauf unterzieht – wodurch sich zum Beispiel dabei auftretende Muskelzuckungen erklären ließen – und Kalibrierungen durchführt.

Schlüssel zur Vorstellungskraft

Die aktuelle Studie schafft es nicht, diese Debatte zu einem Abschluss zu bringen. Für Scanziani sind die gewonnenen Erkenntnisse trotzdem eine Basis, auf der er weitere Forschung zum generativen Gehirn aufbauen möchte – also zu unserer Fähigkeit, Objekte und Szenarien mithilfe unserer Vorstellungskraft zu erfinden.

„Eine unserer Stärken als Menschen ist die Fähigkeit, unsere Erfahrungen in der realen Welt mit anderen Dingen zu kombinieren, die im Moment nicht existieren und vielleicht auch nie existieren werden“, erklärt er. „Diese generative Fähigkeit unseres Gehirns ist die Grundlage für unsere Kreativität.“

Um diese Art von Gehirnfunktion zu erforschen, müsse man jedoch das Gehirn in dem Moment betrachten, in dem es Ideen entwickelt, ohne dass ein sensorischer Input vorliegt. Wenn Scanzianis Studie recht behält und wir in der REM-Schlafphase Dinge tatsächlich auf gleiche Weise erleben wie im Wachzustand, würde dies eine Beobachtung des Gehirns während des kreativen Prozesses und ein besseres Verständnis für die Mechanismen unserer Vorstellungskraft zulassen: Nämlich dann, wenn ein Mensch im Traum, losgelöst von der Realität, die fantastischsten Welten erschafft.

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