Schlafmangel: Übermüdetes Gehirn zerstört sich selbst

Marek Hoffmann Autor, Hemd & Hoodie

Ein übermüdetes Gehirn baut verstärkt Synapsen ab und aktiviert dauerhaft seine Immunzellen – ein typisches Merkmal neurodegenerativer Hirnerkrankungen.

Italienische Forscher haben einen Mechanismus entdeckt, der begründet, warum Menschen mit chronischem Schlafmangel anfälliger für Demenz sind. Und zwar nutzt das Gehirn Schlaf zur Reorganisation, indem es wenig genutzte Synapsen abbaut. Ist es aber häufig zu lange wach, beschleunigt es diesen Abbau und zerstört mehr als doppelt so viele Synapsen wie im ausgeschlafenen Zustand

Dadurch nehmen auch die Synapsenüberreste im Kopf zu, was die Immunzellen stimuliert, die sie entsorgen. Eine leicht erhöhte Aktivität von Immunzellen wiederum lässt sich etwa bei Alzheimerpatienten feststellen. Somit verweisen die neuen Forschungsergebnisse von der Polytechnischen Hochschule Ancona auf einen Zusammenhang zwischen anhaltendem Schlafmangel und Hirnschädigung.

Hektische Hirnpflege

Das Gehirn besteht aus zwei Zellarten: Neuronen und Gliazellen. Die kleinen Gliazellen unterstützen die größeren Neuronen, mit denen wir lernen und denken. Wie die Glia auf Schlafentzug reagiert, untersuchte das Forscherteam anhand von zwei Typen: Astrozyten, die schwache Synapsen zwischen den Neuronen eliminieren, und immunologische Mikrogliazellen, die Synapsenreste beseitigen.

Bild : Wikipedia – Gerry Shaw – (CC BY-SA 3.0)

Konkret verglichen die Forscher drei Probandengruppen. Die erste schlief normal, die zweite wurde acht Stunden lang wachgehalten und die dritte musste fünf aufeinanderfolgende Tage ohne Schlaf auskommen, um chronischen Schlafmangel zu simulieren. Anschließende Hirnscans ergaben, dass Astrozyten bei den Ausgeschlafenen in 6 Prozent der Synapsen aktiv waren, bei Müden bereits in 8 Prozent und bei fortwährend Übermüdeten sogar in 13,5 Prozent. Das heißt, dass sie bei bleibenden Schlafstörungen massiv Neuronenverbindungen vernichten.

„Wir zeigen erstmals, dass Synapsen bei Schlafmangel teilweise buchstäblich aufgegessen werden von den Astrozyten“, so Forschungsleiter Michele Bellesi. Dies sei an sich nichts Schlechtes, denn die Tilgung erfolgte insbesondere rund um die größten Synapsen, die reifer waren und intensiver genutzt wurden. „Sie sind wie alte Möbelstücke und brauchen vermutlich mehr Aufmerksamkeit und Pflege.“

Immunsystem unter Dauerstress

Beunruhigt zeigte sich Bellesi jedoch von der erhöhten Aktivität der Mikrogliazellen, die er ebenfalls in chronisch übernächtigten Probanden beobachtete. Sie ist nämlich charakteristisch für neurodegenerative Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Multiple Sklerose: Übererregte Mikroglia vergiften mit ihren verstärkten Abwehrstoffen auch die umliegenden Neuronen.

Ein Zusammenhang zwischen Schlafmangel und Hirnerkrankungen zeigte sich bereits beim glymphatischen System, den hirneigenen Lymphen, die ebenfalls aus Gliazellen bestehen. Mit seiner wässrigen Flüssigkeit spült es das Gehirn – besonders im Schlaf. Aufgrund der neuen Studie ist nun denkbar, dass überaktive Mikrogliazellen die Lymphe durch vermehrten Zellabfall überlasten, so dass er nicht mehr ausreichend abtransportiert wird und sich ablagert. Wie Mikroglia und glymphatisches System bei chronischem Schlafmangel genau zusammenwirken, muss jedoch in weiteren Tests untersucht werden.

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