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Gehirnforschung : Probleme lösen sich im Schlaf

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Nickerchen sind wichtig fürs Denken Bild: AP

Knifflige Aufgaben lassen sich leichter lösen, wenn man eine Nacht darüber schläft. Das haben Schlafforscher der Universitäten Lübeck und Köln wissenschaftlich bewiesen.

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          Lange hatte Otto Loewi darüber gegrübelt, wie er seine Vorstellungen von der chemischen Übertragung von Nervenreizen experimentell überprüfen könne. An einem Morgen im Jahr 1921 hatte er plötzlich die zündende Idee für ein ausgeklügeltes Experiment. Die Erleuchtung war ihm über Nacht gekommen. So hat sich der in Frankfurt am Main geborene Forscher den Medizin-Nobelpreis, mit dem er 1936 ausgezeichnet wurde, sozusagen im Schlaf verdient. Auch andere Wissenschaftler verdanken der Nachtruhe viel, etwa Friedrich August Kekulé, dem 1865 beim Schlummern die Molekülgestalt des Benzols deutlich wurde. Forscher der Universitäten Lübeck und Köln wollten sich mit solchen anekdotischen Berichten aber nicht zufriedengeben. In Experimenten an rund 100 Probanden haben sie das Phänomen wissenschaftlich überprüft - und es bestätigt.

          Die Versuchsteilnehmer hatten eine kniffelige Aufgabe zu lösen. Es ging darum, Zahlenreihen nach zwei vorgegebenen Regeln in mehreren Schritten neu zu ordnen. Ohne daß die Probanden davon wußten, hatten die Forscher allerdings noch eine dritte Regel eingebaut. Sobald sich diese aus dem Versuchsablauf erschloß, ließen sich die Aufgaben wesentlich schneller lösen. Um den Einfluß des Schlafs zu ermitteln, teilten die Forscher die Testpersonen in drei Gruppen ein. Nach einem ersten Training mit drei Versuchsdurchläufen durften die Probanden der einen Gruppe acht Stunden lang schlafen, ehe das Experiment fortgesetzt wurde. Die anderen Teilnehmer mußten bis dahin wach bleiben, wobei diese Phase entweder in den Tag oder in die Nacht verlegt wurde.

          Der Schlaf brachte die Einsicht

          Wie Jan Born und Ullrich Wagner vom Institut für Neuroendokrinologie der Universität Lübeck zusammen mit den anderen Forschern in der heutigen Ausgabe der Zeitschrift "Nature" (Bd. 427, S. 304 u. 352) berichten, brachte der Schlaf häufig die Einsicht. Jene Probanden, denen man die ausgiebige Nachtruhe gegönnt hatte, erkannten am Morgen die verborgene, umgehend zur Lösung führende Regel im Durchschnitt deutlich leichter als die wach gebliebenen Teilnehmer. Die Erfolgsquote betrug 60 gegenüber 22 Prozent. Die Möglichkeit, daß Schlafentzug oder ein veränderter Biorhythmus eine Rolle gespielt haben, können die Forscher ausschließen.

          Durch die Ergebnisse dürfen sich all jene Menschen bestätigt fühlen, die schon immer davon überzeugt waren, daß Schlaf klug macht. Die Bedeutung der neuen Forschungsarbeiten geht indes weit darüber hinaus. Aus dem Versuchsablauf muß man nämlich schließen, daß sich die versteckte Regel nicht von selbst infolge der zunehmenden Praxis beim Ausführen der Aufgabe ergeben konnte. Nach den Worten von Born weisen die Ergebnisse darauf hin, daß Gedächtnisinhalte im Schlaf nicht nur vertieft, sondern auch neu strukturiert werden können.

          Überführung vom Kurz- ins Langzeitgedächtnis im Schlaf

          Während des Lernens, in diesem Fall also während der ersten Versuchsdurchgänge, erfolgt eine Zwischenspeicherung im Hippokampus. Wie man aus früheren Untersuchungen weiß, können Gedächtnisinhalte dort Tage bis Wochen verbleiben, ehe sie auf Dauer in der Hirnrinde abgelegt werden. Die nun erzielten Befunde lassen den Schluß zu, daß im Schlaf nicht nur eine Überführung vom Kurz- in das Langzeitgedächtnis stattfinden kann, sondern auch eine Anpassung des neu Erlernten an schon vorhandene Inhalte des Langzeitgedächtnisses. Demnach findet eine Umstrukturierung mentaler Inhalte statt, die neue Einsichten ermöglicht. Die Forscher aus Lübeck und Köln untersuchen jetzt, ob sich dieser Vorgang bestimmten Phasen des Schlafs zuordnen läßt.

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