Die Schlafwissenschaft kann uns helfen, unseren Lebensrhythmus zu verstehen und besseres und gesünderes Leben führen. Während Hormone, wie Melatonin, eine Rolle beim Antrieb unserer Tageszeituhr spielen, beeinflussen die Menge an Schlaf und unsere Schlafzyklen (cirkadiane Rhythmen) auch unsere hormonellen Freisetzungsmuster. Das hat weitreichende Auswirkungen auf unsere Gesundheit.
Schlaf ist wichtig für unsere Gesundheit
Russell Foster, Debra Skene und Stafford Lightman diskutieren über die Wissenschaft des Schlafes. Warum brauchen wir Schlaf und welche physiologischen Prozesse treiben unseren Tagesrhythmus an? Wann ist unsere circadiane Uhr gestört und wie wirkt sich das auf unsere Gesundheit aus? Der kognitive Neurowissenschaftler Vincent Walsh leitet die Debatte.
Circadiane Rhythmen
Der kognitive Neurowissenschaftler Vincent Walsh moderiert eine Diskussion mit einer Expertengruppe, die sich auf circadiane Rhythmen spezialisiert hat im Rahmen einer Veranstaltung der Royal Institution. Sie untersuchen, wie die Lichtdetektion in unseren Schlaf-Wach-Zyklen eine Rolle spielt, wie die Hormonfreisetzung reguliert wird und welche Auswirkungen Änderungen auf unsere Tageszeit und die Schlaflosigkeit im Laufe der Zeit haben.
Alles Leben auf der Erde hat sich in einem sich rhythmisch verändernden Zyklus von Licht und Dunkelheit entwickelt. Alle Organismen von einzelligen Bakterien bis hin zum Menschen besitzen deshalb eine innere Repräsentanz der Zeit. Diese 24-Stunden-Zyklen, die als circadiane Rhythmen bezeichnet werden, bleiben auch ohne externe Hinweise bestehen. Sie bieten die Möglichkeit, Änderungen in der Umgebung zu antizipieren, anstatt passiv auf sie zu reagieren.
Genetische Programmierung
Die tägliche Rotation der Erde beeinflusst jedes Lebewesen. Von der Morgendämmerung bis zur Dämmerung ändern sich Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Niederschläge. Diese Veränderungen sind regelmäßig, rhythmisch und daher vorhersehbar. Somit ist der 24-Stunden-Tagesrhythmus angeboren: eine genetisch programmierte Uhr, die im Wesentlichen von selbst tickt.
Bei Säugetieren, einschließlich des Menschen, liefert Licht den kritischen Input für das circadiane System und synchronisiert die Körperuhr mit den vorherrschenden Bedingungen. Die Photorezeptoren, die diesen Input liefern, befinden sich in der Netzhaut. Sie bestehen aus den klassischen Stäbchen und Zapfen, die die Bilderzeugung ermöglichen sowie einer kürzlich identifizierten Untergruppe von photosensitiven Ganglienzellen der Netzhaut (pRGCs).
Unsere innere Uhr
Dieser kurze Videomitschnitt erklärt, wie Organismen die Zeit „erkennen“. Er zeigt, was wir inzwischen über die Natur und Funktionsweise von chronobiologischen Prozessen verstehen. Foster erläutert Variablen wie Licht, Stoffwechsel, menschliche Gesundheit und Jahreszeiten. Er veranschaulicht, wie sich Jetlag und Schichtarbeit auf das menschliche Wohlbefinden auswirken können.
Foster behandelt Themen wie
- die Entstehung circadianer Rhythmen,
- die verschiedenen Funktionen dieser Rhythmen,
- die Regulierung dieses Systems durch Licht,
- die Rolle klassischer und neuartiger Photorezeptoren bei der visuellen und circadianen Lichtwahrnehmung sowie
- genetische Störungen dieser Systeme.
Seine Ausführungen umfassen eine Reihe molekularer, zellulärer, anatomischer und verhaltensbezogener Aspekte sowie die Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit, Produktivität und Gesundheit des Menschen. Foster berücksichtigt die Auswirkung zirkadianer Rhythmen bei einer Vielzahl von Erkrankungen, von Schizophrenie bis Adipositas.
Russell Foster ist Professor für zirkadiane Neurowissenschaften an der Universität Oxford. Die Forschungsinteressen seiner Gruppe erstrecken sich über visuelle Neurowissenschaften, circadiane Rhythmen und Schlaf.
Wir empfehlen Ihnen den Beitrag von Russell Foster ab Minute 33:46 (der Link zum Video ist entsprechend eingestellt).
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