Phänomen Schlaf
Polysomnographie
- EEG: Leitmethode (nicht alle Abschnitte des Schlafs sind messbar)
- EOG und EMG sind unterstützende Methoden
- die Kabel stören relativ wenig
- Apnoe: Aussetzung der Atmung im Schlaf
Einteilung der Schlafstadien
- NREM: non-REM
- N1, N2, N3 sind drei unterscheidbare Phasen
- Unterteilung: REM- vs. non-REM-Schlaf
- old staging: veraltet (klassiche Schlafphasen)
- a wakeup call -> Problem in Physiologie-Unterricht
EEG-Charakteristik der Schlafstadien
Zusammenfassung Schlafstadien
- EMG: Messung des Muskeltonus (Gesamttonus)
- Zucken: Rest der Motorik (normal)
- % Schlaf: Häufigkeit/Verteilung der Schlafteile -> Anteile am gesamten Schlaf
- hohe Aktivität: EOG -> viel Aktivität -> lässt sich auch bei geschlossenen Augen messen
- Tonus gegen null -> Körper wird komplett motorisch heruntergefahren (Schutzmechanismus, damit das Geträumte auch ausgeführt werden kann)
Perodizität des Schlafs
è im Mittel sieht das bei allen so aus (ca. 8h Schlaf)
- W: Wachzustand
- R: REM (rapid eye movement)
- N1: leichter Schlaf
- N2: mittlerer Schlaf
- N3: Tiefschlaf -> Erholungsfunktion (unsere Vorstellung des Schlafs); ABER: nur 20% des Schlafs
- die Anteile des Schlafs verschieben sich -> Phasen der Wachheit häufen sich gegen Ende des Schlafs
- regulärer Schlaf: Zyklizität -> 5-6 Zyklen; ca. 90 Min./Zyklus -> je nach Zyklus sind bestimmte Schlafphasen prominent/fallen weg
- „schlechter Schlaf“: Personen erinnern sich daran, das sie aufgewacht sind (ist aber eigentlich normal)
- Schlaf-Deprivation: Schlaf verlängert sich nur um 1-2 Zyklen -> Schlaf kann man nicht vor- oder nachholen
- dem menschlichen REM-Schlaf ähnlich
- Herdentiere: Schlaf wird unter den Herdenmitgliedern aufgeteilt
Beispiel: Delphin
- der Delphin ist ein Säugetier und schläft halbseitig
Funktionen des Schlafs
- Erholungsfunktion (kulturelle Unterschiede widersprechen dem Erholungsteil, sonst wäre er überall gleich)
- Schutzfunktion (evolutionäre Perspektive) -> Vulnerabililtät im Schlaf und in der Nacht durch visuelle Einschränkung -> Rückzug in der vulnerabelsten Phase am Tag in einer Gruppe
- heutzutage haben wir technische Möglichkeiten, die Nacht zu verkürzen
- Lernen und Gedächtnis
-> Lernen: neben Gesundheit auch kognitive Auswirkungen
-> motorisches vs. nicht-deklaratives Gedächtnis
-> Gedächtniskonsolidierung als Grundlage von Lernen
- westliche Welt: Anti-Schlaf-Kultur (-> Leistungsgesellschaft)
Schlaf und Konsolidierung
- die Schlaf-Gruppe hat die Tastenkombination besser gelernt
- declarative learning task: auswendig lernen
- nondeclarative learning task: motorische Aufgabe
- unterschiedliche Schlafphasen unterstützen unterschiedliche Gedächtnisfunktionen
- kurzer Schlaf (ca. 20 min.) -> maximaler Tiefschlaf, aber keine REM-Schalfphase
Take-home Message kortikale Reorganisation
Biologische Rhythmen und Taktgeber
- mehr Schläfrigkeit im Winter
Zwei-Prozess-Modell der Schlafregulation
- Process S: Stoffwechsel- / homostatischer Prozess; koordiniert Wachheit
-> homöostatischer Druck steigt über den Tag an
-> sleep: Druck baut sich im Schlaf ab
-> interne Rhythmen (körperlich)
- Process C: Chronologie (externer Zeitgeber; Umgebungslicht); koordiniert Schlaf
-> externe Rhythmen
Diese beiden Prozesse müssen koordiniert sein.
Freilaufender Schlaf-Wach-Rhythmus
- zirkadiane Rhythmik
Die zirkadiane Rhythmik ist die Fähigkeit eines Organismus, physiologische Vorgänge auf eine Periodenlänge von etwa 24 Studnen zu synchronisieren.
- dia = Tag
- 25h-Rhythmus
- der interen Rhythmus läuft dem sozialen 24h-Rhythmus voraus -> „eingeordnet“ durch Licht und Uhrzeit (extern)
Kunstwort aus lateinisch circa → la „ungefähr“ und dies → la „Tag“, von Franz Halberg 1959 in die wissenschaftliche Literatur eingeführt. Synonyme: [1] zirkadianisch, tagesrhythmisch.
„Schlafzentren“ im Gehirn
- „Schlafzentren“ verknüpfen die verschiedenen Rhythmen (Prozess S und C)
- unterschiedliche Prozesse, die koordiniert werden müssen
Aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem
- Hirnstamm: evolutionär ältere Funktionen
- formatio reticularis spielt eine wichtige Rolle bei Wachheit
- Arousal: hohes Arbeitsniveau des Neokortex (Wachheit)
Neuronale Systeme der Steuerung
- Thalamus: einer der Haupttaktgeber des EEG
- SCN: nucleus suprachiasmaticus
-> Kerne, die Aktivierung erzeugen
Hell-Dunkel-Rhythmik
- Maus: Kreuzung der Sehnerven
- nucleus suprachiasmaticus: über dem chiasma opticum
- rechts: retinale Ganglienzellen (lichtempfindlich)
- Melanopsin: eigener Sehfarbstoff
- ipRGCs -> intrinsische photosensorische Eigenschaften
Epiphyse und Melatonin
- Raphe-Kerne
Gestörter Schlaf – gesunder Schlaf
Schlafdauer (empirisch)
- die Schlafdauer ist individuell unterschiedlich
Originäre Schlafstörung
Für‘s Leben: Regeln der Schlafhygiene*
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