Warum wir schlafen: was die Forschung weiß

Aus der Sicht der Evolution ist Schlaf eine Zumutung. Ein Tier liegt stundenlang bewegungslos da, frisst nicht, verteidigt sein Revier nicht, kümmert sich nicht um seinen Nachwuchs und ist für Fressfeinde denkbar leicht zu erreichen. Was so teuer ist, verschwindet normalerweise im Lauf der Zeit. Stattdessen findet sich Schlaf oder ein schlafähnlicher Ruhezustand bei jeder Tierart, die bisher daraufhin untersucht wurde — bei Säugetieren und Vögeln ebenso wie bei Fischen und wirbellosen Tieren. Genau das ist das stärkste Argument dafür, dass Schlaf keine Bequemlichkeit ist, sondern eine biologische Notwendigkeit.

Eine einzige, abschließende Antwort auf das Warum gibt es allerdings bis heute nicht. Die Schlafforschung arbeitet stattdessen mit mehreren Funktionen nebeneinander, die sich gegenseitig nicht ausschließen: Erholung auf Zellebene, Regulation des Immunsystems, Steuerung des Energiehaushalts, Festigung von Erinnerungen, das Herunterregeln von Synapsen und die Entsorgung von Stoffwechselprodukten aus dem Gewebe. Wer heute liest, Schlaf diene „vor allem" einem einzigen Zweck, liest eine Vereinfachung.

Erholung, die im Wachzustand nicht möglich ist. Vieles von dem, was im Schlaf geschieht, könnte der Körper theoretisch auch tagsüber erledigen — praktisch tut er es nicht. Reparaturprozesse in Zellen und Geweben, immunologische Vorgänge und der Umbau des Energiehaushalts laufen im Schlaf anders ab als im wachen, aktiven Zustand. Der Schlaf schafft dafür ein Zeitfenster, in dem der Organismus keine konkurrierenden Aufgaben bewältigen muss. Dass dieses Fenster wichtig ist, zeigt sich weniger daran, was während des Schlafs passiert, als daran, was fehlt, wenn er ausbleibt.

Das Gehirn regelt sich selbst herunter. Eine der einflussreichsten Erklärungen der letzten Jahrzehnte stammt von Giulio Tononi und Chiara Cirelli: ihre Hypothese der synaptischen Homöostase. Der Grundgedanke ist, dass Lernen im Wachzustand Verbindungen zwischen Nervenzellen fortlaufend verstärkt — ein Prozess, der nicht unbegrenzt weitergehen kann, ohne dass Energiebedarf und Signalrauschen ins Unhaltbare wachsen. Der Schlaf, insbesondere der Tiefschlaf, würde diese Verstärkung dann global wieder herunterskalieren, sodass das Wesentliche erhalten bleibt und das Beiläufige verblasst. Die Hypothese ist gut belegt, aber sie ist eine von mehreren Erklärungen, nicht die eine Wahrheit.

Gedächtnis und Aufräumarbeit. Eng damit verbunden ist die Beobachtung, dass Erinnerungen über den Schlaf hinweg stabiler werden und sich neu ordnen — dazu gibt es in diesem Bereich einen eigenen Text. Ebenfalls diskutiert wird die Entsorgung von Stoffwechselabfällen aus dem Hirngewebe, die im Schlaf effizienter zu verlaufen scheint. Hier ist Vorsicht angebracht: Die klarsten Befunde stammen aus Tierversuchen, und wie genau sich das auf den Menschen übertragen lässt, ist noch offen.

Wie ernst der Organismus den Schlaf nimmt, zeigen die Experimente von Allan Rechtschaffen und seiner Arbeitsgruppe: Bei Ratten führte vollständiger, über lange Zeit aufrechterhaltener Schlafentzug zum Tod. Das ist ein Extremversuch an Tieren und kein Modell für eine kurze Nacht vor einer Prüfung, aber es macht deutlich, dass Schlaf nicht in der Kategorie „nice to have" liegt.

Wie viel Schlaf ein Mensch braucht. Die gängigen Empfehlungen für Erwachsene liegen bei ungefähr sieben bis neun Stunden. Diese Spanne ist eine Orientierung für eine Bevölkerung, keine Vorschrift für eine einzelne Person: Der individuelle Bedarf schwankt, verändert sich im Lauf des Lebens und lässt sich nicht am Kalender ablesen. Ein brauchbarerer Maßstab als die reine Stundenzahl ist, wie man tagsüber funktioniert — ob man ohne Wecker und ohne Koffein einigermaßen wach durch den Nachmittag kommt.

Für alles Weitere, was in diesen Stunden tatsächlich geschieht, lohnt der Blick auf die Architektur einer einzelnen Nacht: Der Schlaf ist kein gleichförmiger Zustand, sondern ein Ablauf aus mehreren Stadien, die sich mehrmals wiederholen und ganz unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen scheinen.

Häufige Fragen

Worauf das beruht

• Tononi und Cirellis Hypothese der synaptischen Homöostase
• Rechtschaffens Schlafentzugsexperimente an Ratten
• Konsensempfehlungen der Schlafmedizin zur Schlafdauer Erwachsener