Schlaf & Traum

• zeitlicher Verlauf versch. Messgrößen bei einer VP, die unter strenger 24-Stunden-Routine lebt

• Dargestellt sind von oben nach unten:

  • Aktivitätszustand

  • Rektaltemperatur, kontinuerlich gemessen

  • Kalium-Ausscheidung im Urin

  • maximale Rechengeschwindigkeit, gemessen mit einem Pauli-Testgerät

  • Geschwindigkeit der Zeitschätzung, gemessen an der Herstellung eines 10-s-Intervalls

• Nachts wurde die Person zu den Messungen geweckt

-> Im Laufe einer 7-8 stündigen subj. Nacht erfolgt alle 80-90 min eine REM-Phase getrennt durch Schlafphasen mit synchronisiertem, langsamen EEG

->Die Periodendauer eines NREM-REM-Zyklus beträgt bei jungen Menschen 90 Min, zu Beginn der Nacht (70-80)

6h-5%

7h - 10%

8h - 30%

9h - 45%

10h - 5%

• Teil des Hypothalamus

• Liegt über dem chiasma suprachiasmyticus

• Hauptzeitgeber der inneren Uhr des Menschen

• generiert endogenen zinkiaden Rhytmus (Schrittmacher)

  -> reagiert auf hell und dunkel

• Melatoninausschüttung wird generiert

Es gibt etliche Lebensbereiche, die von Störungen der zirkadianen Periodik betroffen sind:

• Akute Katastrophe/ Unfälle

• Arbeits- und Reisestress (Rund-um-die-Uhr-24-h-Dienste), Schichtarbeit, Leistungsdruck in Arbeit und Schule, Jetlag)

• Medizinische Diagnose und Behandlung ( Diagnoseverfahren, die lange Zeiträume benötigen; schwere Krankheiten, die an bestimmten Zeitpunkten der zirkiadianen Periodik beginnen; Behandlungszeiten, die nicht der zirkadianen Periodik folgen)

• Schlaf-Wach-Störungen und Affektstörungen (Extreme Lichtbedingungen: bewohner der Arktis und Antarktis, Rhythmen bei Blinden, Schlaf-Wach Problem bei Studierenden und Schüler:innen, Rhythmen bei alten Menschen)

• Elektroencephalographie (EEG)-> es lassen sich versch. Grade des Wachseins und die versch. Arten des Schlafens unterscheiden

• Elektrokulographie (EOG)

• Elektromyographie (EMG)

• Elektrokardiographie (EKG)

• Atmung

• Bewegungen

  etc.

• Serotonerge /noradrenerge Einflüsse beim Einschlafen (Non-REM-Schlaf, REM-Off)

• Cholinerge Aktivität fördert (REM-On)

-> Solange die hemmend wirkenden aminergen REM-Neurone (wie im Wachzustand) aktiv sind, unterdrücken sie die REM-On-Zellen. Wenn dann ihre Aktivität im Non-REM-Schlaf abnimmt, steigert sich die Aktivität der cholinergen REM-On-Neurone. und generiert so den Wechsel von REM- und  Non-REM-Schlaf.

• restaurativer Faktor: Der Schläfrigkeitsgrad, der durch den den postulierten restaurativen Faktor bei einem Probanden entsteht, der eine Nacht geschlafen und anschließend zwei Nächte nicht geschlafen hat

• circadianer Faktor: Der Schläfrigkeitsgrad, der durch den postulierten circadianen Faktor hervorgerufen wird

• -> der Schläfrigkeitsgrad, den der Proband tatsächlich erlebt, besteht aus einer Überlagerung von circadianen und restaurativen Faktoren

-> Traumberichte sind in allen Schlafphasen erzielt worden, nach REM-Phasen enthalten sie mehr sensorische Inhalte, nach NREM sind sie abstrakter

-> Die Trauminhalte werden mit Dauer und Nacht zunehmend vitaler und aktiver, was aber auch daran liegen kann, dass sie länger werden und daher insgesamt mehr Inhalte berichtet werden

• Pontiner REM-Schlaf-Generator (PGO-Wellen: Ponto-genikulo-okzipitale Kortex-Wellen)

• Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin (Ach)

• Gleichzeitig Hemmung und Freisetzung der Freisetzung von Noradrenalin (NA) und Serotonin (5HT)

• Aktivierung höherer hirnstrukturen führt zu Erzeugung bewusster Vorstellungsbilder

-> Aktivationssynthese-Theorie, Alternative zur Freudschen Traumtheorie, beruht auf der Beobachtung, daß während des REM-Schlafes viele Schaltkreise des Gehirns aktiv werden und den cerebralen Cortex mit neuronalen Signalen bombardieren.

1. pontine und mesenzephale und cholinerge, aminerge und histaminerge Kerne: von PGO erzeugte “chaotische” visuelle Abfolge

2. dienzephale Strukturen (basales Vorderhin, Teile des Hypothalamus): Instinkt, Sex, Bewusstseinshöhe

3. vordere paralimbische Strukturen (Amygdala, hippocampus, mediale frontale Regionen, G.cinguli ): Emotionen, negativer Affekt, emotionale Aufmerksamkeit

4. dorsolateraler Frontalkortex: Verlust von Kontrolle, Alogik, Vergessen, Orientierungsverlust

5. Basalganglien: Auslösen von bewegungen, vor allem automatische und repetitive (laufen, fliegen)

6. thalamische Kerne: PGO-Übermittlung, konzentrative Fixierung

7. primär sensomotorischer Kortex

8. (Output & Input blockiert):

   sensorische und motorische Halluzinationen und Kommandos

9. unterer Parietalkortex: räumliche Organisation von Träumen

10. primäres visuelles Areal: keine aktuelle Information von Außen

11. visuelle Assoziatiosareale: visuelle Erlebnisse

-> Hypothetischer Zusammenhang zwischen Aktivierung und Hemmung jener Hirnstrukturen, die für verschiedene Traumerlebnisse verantwortlich sind

• REM-Schlaf wird im Hirnstamm ausgelöst, die Träume entstehen aber erst durch das Zusammenspiel von Frontalcortex und limbischen System:

  • Marklager des Frontallappens (Dopamin: Gabe von L-Dopa führt zur Steigerung der Traumaktivität. Dopaminantagonisten (Neuroleptika) reduzieren die Traumaktivität)

  • Diese Hirnstrukturen spielen eine wesentliche Rolle bei motivationalen Prozessen („Wünsche“)

  • Im Traum ist ebenfalls eine gesteigerte Aktivität des limbischen Systems zu beobachten, hier werden emotionale Informationen verarbeitet

    -> Betonung der emotionalen und motivationalen Ebene der Träume

Erste Versuche :

• 1896 an der University of Iowa, 90 Stunden totaler Schlafentzug bei drei gesunden jungen Männern:

• Verlauf der ersten Nacht relativ problemlos, die zweite war jedoch von einem starken Schlafbedürfnis geprägt war. Die Zeit um die Morgendämmerung war die schwierigste.

• Von der zweiten Nacht an traten in einem Fall Wahrnehmungsstörungen auf. Diese Sinnestäuschungen waren bereits nach der ersten, zehneinhalb Stunden dauernden Schlafperiode vollständig verschwunden.

• Die zwei anderen Versuchspersonen in dieser Studie überstanden die Schlafentzugsperiode zwar ohne Wahrnehmungsstörungen, hatten aber ebenfalls große Mühe, wachzubleiben. Auch sie fühlten sich nach dem ersten Erholungsschlaf völlig ausgeruht.

1965, Randy Gardner, damals siebzehnjähriger kalifornischer College-Student

• Zunächst in der Gesellschaft zweier Freunde. In den letzten neunzig Stunden des Experiments übernahmen der Schlafforscher William Dement und seine Mitarbeiter die Aufsicht.

• Nach vier bis fünf Tagen zunehmende Reizbarkeit und Misstrauen.

• Wachträume, Wahrnehmungsstörungen

• Gedächtnisstörungen.

• Insgesamt 264 Stunden und 12 Minuten ohne Schlaf, danach ein Erholungsschlaf von 14 Stunden und 40 Minuten

•  Physiologische Veränderungen (Verminderung der Körpertemperatur, physiologischer Aktivierung, Hormonauschüttungen etc.)

•  Anstieg subjektiver Müdigkeit (Schlafdrang, Müdigkeitssymptome)

• Abfall der kognitiven Leistungsfähigkeit (Wachsamkeit, Aufmerksamkeit, Verarbeitungsgeschwindigkeit, kognitive Kontrolle, Reaktionsgeschwindigkeit und -genauigkeit)

•  Höhere Aggressivität und Reizbarkeit, weniger Vertrauen in sozialen Situationen

•  Verminderte Lernfähigkeit

  ->Alle Folgen der Schlafdeprivation nehmen v. a. nachts stark zu, tagsüber kommt es zu vorübergehenden Minderungen der Effekte.

  ->V. a. Funktionseinbußen des präfrontalen Kortex scheinen für die kognitiven Effekte Verantwortlich zu sein

Schlaf reguliert Funktionen des Immunsystems, auch hier gibt es ein Gedächtnisfunktionen

• Untersucht wurde der Einfluss von Schlafmangel auf der Erfolg einer Impfung gegen Hepatitis

• Schlaf (insbesondere Tiefschlaf) fördert das Lernen des Immunsystems massiv, bereits eine Schlafdeprivation von einer Nacht halbiert die auf die Impfung bezogene Leistung des Immunsystems langfristig

Schlaf in der Nacht nach der Impfung (oben schwarz)

Schlafdeprivation in der Nacht nach der Impfung (unten weiß)

Zwei-Prozeß-Modell des Schlafs, eine Theorie des Schweizer Pharmakologen Borbély, um den Ablauf der Schlaf-Wach-Rhythmik zu erklären. Die Aktivität der langwelligen Delta-Wellen ist abhängig von der vorherigen Wachphase (S-Prozeß); der C-Prozeß verläuft parallel der Körpertemperatur. Die Wechselbeziehung zwischen beiden Prozessen bestimmt das Schlaf-Wach-Verhalten (Schlaf).