Das menschliche Gehirn festigt im Tiefschlaf nicht nur Wissen – es kann auch Neues erlernen. (Bild: Pixabay)

Schweiz

Unser Gehirn kann im Tiefschlaf Neues lernen

Das menschliche Gehirn festigt nicht nur erworbenes Wissen im Tiefschlaf – es kann auch Neues lernen. Berner Forscher fanden dies heraus.

Im Tiefschlaf wird am Vortag Gelerntes gefestigt, so das Dogma. Berner Forschende berichten nun, dass das Hirn im Tiefschlaf aber auch Neues wie zum Beispiel Vokabeln lernen kann. Das stellt gängige Auffassungen von Schlaf infrage. Das Gehirn kann im Tiefschlaf Neues lernen und später unbewusst abrufen. Das berichtet ein Forschungsteam um Katharina Henke von der Universität Bern im Fachblatt «Current Biology».

Sie spielten 41 Probanden Wortpaare aus fiktiven Vokabeln und echten Wörtern vor, während sie sich in der Tiefschlafphase befanden. Nach dem Aufwachen konnten die Teilnehmenden überdurchschnittlich häuft korrekt angeben, ob eine fiktive Vokabel wie «Tofer» oder «Guga» mit etwas Grossem wie «Elefant» oder etwas Kleinem wie «Schlüssel» in Verbindung stand.

Bisher galt es als unwahrscheinlich, dass das Gehirn im Tiefschlaf Neues lernen kann, schreiben die Forschenden im Fachartikel. Im Schlaf fehle das Bewusstsein und das neurochemische Milieu, das dafür notwendig sei. Henke und ihr Team vermuteten jedoch, dass während bestimmter Zeitfenster im Tiefschlaf die notwendige Erregbarkeit der Nervenzellen fürs Lernen vorhanden sein könnten.

Aktivitätsfenster bieten Lernmöglichkeit

Im Tiefschlaf ist die Aktivität der Gehirnzellen nämlich aneinander angeglichen und wechselt etwa jede halbe Sekunde zwischen einem aktiven «Up-state» und einem inaktiven «Down-state», wie die Universität Bern am Donnerstag mitteilte. Wurde den Probanden das zweite (real existierende) Wort des Wortpaares wiederholt während eines «Up-state» vorgespielt, konnten sie die Wortassoziation nach dem Aufwachen unbewusst abrufen.

«Besonders interessant war die Tatsache, dass Sprachareale und der Hippocampus, die normalerweise waches Lernen von Sprache vermitteln, auch beim Erinnern der im Tiefschlaf gelernten Vokabeln aktiviert waren», sagte Studienautor Marc Züst gemäss der Mitteilung. «Diese Strukturen vermitteln die Gedächtnisbildung also unabhängig vom herrschenden Bewusstseinszustand – unbewusst im Schlaf, bewusst bei Wachheit».

Zwar hatten frühere Studien Hinweise geliefert, dass Menschen im Schlaf zumindest sehr einfache Inhalte abspeichern können, komplexes Lernen wie das von Vokabeln einer (in diesem Fall erfundenen) Fremdsprache demonstrierten Henke und ihr Team nun jedoch zum ersten Mal. Die Studie widerlegt die gängige Vorstellung, das Schlaf ein von der Aussenwelt komplett abgeschirmter Zustand sei.

Viele offene Fragen

Wer nun hofft, im Schlaf künftig Vokabeln lernen zu können: Eine Anwendung in der Praxis dürfte noch etwas auf sich warten lassen und ist noch mit einigen Fragezeichen verbunden.

«In welchem Ausmass und mit welchen Folgen die Zeit des Schlafens zum Erwerb neuen Wissens genutzt werden kann, wird sich in der Forschung der kommenden Jahre zeigen», so Henke. Es sei denkbar, dass das Lernen von Neuem im Tiefschlaf das Festigen von anderen Gedächtnisinhalten störe, schreiben die Forschenden im Fachartikel. Bisher wurde dies noch nie überprüft.

Das Lernen komplett auf den Schlaf zu verschieben, dürfte nicht reichen, um eine Fremdsprache zu lernen. Und möglicherweise könnte das Schlaflernen sogar hinderlich sein fürs Lernen der gleichen Inhalte bei Bewusstsein am nächsten Tag, geben die Wissenschaftler zu bedenken. Eine kürzliche Studie hatte nämlich gezeigt, dass Probanden einfache Klangfolgen im Wachzustand schlechter lernten, wenn man sie ihnen in der Nacht zuvor im Schlaf vorgespielt hatte.

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