Die Hauptrolle im Schlaf spielt ein ganz bestimmtes Organ: das Gehirn. In den verschiedenen Schlafphasen finden dort wichtige Prozesse der Regeneration, Gedächtnisbildung und Verarbeitung von Erlebnissen statt. Auch werden in dieser Zeit Abfallprodukte abgebaut und abtransportiert. Dieser Reinigungsprozess erfolgt durch das glymphatische System, das die Hirnflüssigkeit nutzt, um molekulare Stoffwechselprodukte und Toxine aus dem Gehirn über die Lymphgefäße im Halsbereich sozusagen auszuspülen. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der dänischen Neurobiologin Maiken Nedergaard hat nun erstmals herausgefunden, dass bei der „Gehirnwäsche“ ein bestimmter Botenstoff unverzichtbar ist: Noradrenalin.
Im Experiment mit Mäusen konnten die Forschenden während bestimmter Schlafphasen eine Veränderung des Noradrenalin-Spiegels feststellen. Und zwar stieg und fiel dieser im 50-Sekunden-Takt. Die Folge: Die Blutgefäße ziehen sich durch die rhythmischen Impulse zusammen und dehnen sich wieder aus. Dadurch wird das Gehirnwasser mit den Abfallprodukten durch das Hirngewebe über die Kanälchen des glymphatischen Systems, die sich zwischen den Nervenzellen und um die Blutgefäße entlangziehen, gepumpt und abgeleitet. „Als würde man vor dem Schlafengehen die Spülmaschine einschalten und mit einem sauberen Gehirn aufwachen“, bringt es Studienautorin Nedergaard auf den Punkt. Als die Frequenz der Noradrenalin-Stöße bei den Nagern künstlich auf zehn Sekunden erhöht wurde, floss die mit fluoreszierenden Farbstoffen sichtbar gemachte Gehirnflüssigkeit tiefer in die Hirnregionen hinein und transportierte mehr Abfallstoffe ab.
Funktioniert das Programm der Spülmaschine – etwa durch Schlafentzug – nicht, wie es von Natur aus eingestellt ist, steigt die Konzentration von Abfallprodukten, und es kommt zu Ablagerungen. Das gilt auch für die Proteine ß-Amyloid und Tau-Protein, die mit neurologischen Störungen, etwa der Alzheimer-Krankheit, in Verbindung gebracht werden. Die Forschenden betonen in ihrer aktuellen Studie, die im Januar 2025 im Wissenschaftsjournal „Cell“ erschienen ist, daher einmal mehr die Bedeutung der Tiefschlafphase und hoffen, dass auf Basis ihrer Ergebnisse neue Schlafmittel, welche auch die nächtliche Gehirnreinigung unterstützen, entwickelt werden.
