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← Ein Grund mehr, gut zu schlafen

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Showing Revision 27 created 01/15/2018 by Sonja Maria Neef.

  1. Schlaf.
  2. Damit verbringen wir etwa
    ein Drittel unseres Lebens.
  3. Doch wissen wir auch, was dabei passiert?
  4. Vor 2000 Jahren behauptete Galen,

  5. einer der bedeutendsten
    medizinischen Forscher der Antike,
  6. dass, während wir wach sind,
  7. die Triebkraft des Gehirns -- sein Saft,
  8. durch den gesamten Körper
    fließt und ihn belebt,
  9. aber das Gehirn selbst
    "ausgetrocknet" zurückbleibt.
  10. Er dachte, dass wenn wir schlafen
  11. all diese Flüssigkeit aus dem Körper
  12. zurückströmen würde,
  13. um das Gehirn zu rehydrieren
  14. und den Geist zu beleben.
  15. Das klingt für uns heute
    absolut lächerlich.
  16. Doch Galen versuchte nur
    etwas am Schlaf zu erklären,
  17. mit dem wir täglich tun haben.
  18. Wir alle wissen aus Erfahrung,
  19. dass Schlaf den Geist belebt,
  20. und wenn wir nicht schlafen
    wird der Geist eingetrübt.
  21. Obwohl wir heute viel mehr
    über den Schlaf wissen
  22. als zu Galens Zeiten,
  23. haben wir immer noch nicht verstanden,
  24. warum gerade der Schlaf,
  25. die unglaubliche Funktion hat,
  26. den Geist zu regenerieren.
  27. Heute möchte ich über eine
    aktuelle Untersuchung sprechen,
  28. die ein neues Licht auf diese Frage wirft.
  29. Wir fanden heraus, dass Schlaf
    eine Art raffinierte Lösung ist,

  30. um die Grundbedürfnisse
    des Gehirns zu erfüllen.
  31. Das Gehirn erfüllt die hohen Ansprüche
  32. auf eine einfache und einzigartige Weise,
  33. die es von allen anderen Organen
    des Körpers unterscheidet.
  34. Fast die gesamte Biologie

  35. kann als eine Reihe von Problemen
  36. und den zugehörigen
    Lösungen gesehen werden.
  37. Ein Problem, das jedes Organ lösen muss,
  38. ist seine Zellen, rund um die Uhr,
  39. mit Nährstoffen zu versorgen.
  40. Im Gehirn ist das besonders entscheidend.
  41. Seine hohe elektrische Aktivität
  42. benötigt ein Viertel
    der gesamten Körperenergie,
  43. obwohl es nur zwei Prozent
    der Körpermasse ausmacht.
  44. Das Kreislaufsystem löst
    das Problem der Nährstoffversorgung,
  45. indem Blutgefäße unseren Körper
  46. mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgen.
  47. Sie sehen es in diesem Video.

  48. Hier sind die Blutgefäße des Gehirns
  49. einer lebenden Maus abgebildet.
  50. Die Blutgefäße bilden
    ein komplexes Netzwerk,
  51. das das gesamte Gehirn ausfüllt.
  52. Sie beginnen an der Oberfläche
  53. und tauchen in das Gewebe hinab.
  54. So wird jede einzelne Hirnzelle
  55. mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt.
  56. Genau wie jede Zelle Nährstoffe benötigt,

  57. produziert sie auch Abfall
    als Nebenprodukt.
  58. Die Ausscheidung dieses Abfalls
    ist das zweite Grundproblem,
  59. das jedes Organ lösen muss.
  60. Dieses Diagramm zeigt
    das Lymphsystem des Körpers,
  61. das dafür zuständig ist,
    diesen Bedarf zu erfüllen.
  62. Es ist ein zweites Gefäßsystem,
  63. das durch den gesamten Körper verläuft.
  64. Es nimmt Proteine und anderen Abfall
  65. aus den Zellzwischenräumen auf,
  66. sammelt und verfrachtet sie ins Blut,
  67. damit sie zersetzt werden.
  68. Wenn Sie sich dieses Diagramm
    genauer ansehen,
  69. werden Sie etwas bemerken,

  70. das nicht sehr viel Sinn macht.
  71. Wenn Sie in diesen Kopf zoomen würden,
  72. würden Sie feststellen,
  73. dass es keine Lymphgefäße im Gehirn gibt.
  74. Ist das nicht merkwürdig?
  75. Das Gehirn ist ein sehr aktives Organ,
  76. das dementsprechend
    viel Abfall produziert,
  77. der wirksam beseitigt werden muss.
  78. Ohne Lymphgefäße kann das Gehirn
  79. den Abfall nicht beseitigen.
  80. Also funktioniert die Art wie
    der restliche Körper gereinigt wird,
  81. nicht im Gehirn.
  82. Wie regelt das Gehirn nun
    die Abfallentsorgung?

  83. Mit dieser banalen Frage ist unsere
    Gruppe in die Geschichte eingestiegen.
  84. Als wir die Tiefen
    unseres Gehirns erforschten,
  85. die Neuronen und Blutgefäße,
  86. fanden wir die unerwartete
    Lösung des Gehirns
  87. für die Abfallentsorgung.
  88. Sie war raffiniert und
    gleichzeitig wunderschön.
  89. Ich sage Ihnen, was wir herausfanden.
  90. Das Gehirn wird von sauberer,
    klarer Flüssigkeit umschlossen,

  91. der sogenannten Zerebrospinalflüssigkeit.
  92. Wir nennen sie CSF.
  93. Die CSF füllt den Raum um das Gehirn aus.
  94. Abfall aus dem Inneren des Gehirns
    gelangt nach draußen in die CSF,
  95. die mit dem Abfall ins Blut
    abtransportiert wird.
  96. Das erinnert an
    das Lymphsystem, nicht wahr?
  97. Die Flüssigkeit und der Abfall
    aus dem Inneren des Hirns,
  98. sickert nicht zufällig nach draußen.
  99. Stattdessen gibt es
    ein spezialisiertes Leitungssystem,
  100. das diesen Prozess
    organisiert und ermöglicht.
  101. Sie sehen es in diesen Videos.
  102. Wir stellen hier wieder das Gehirn
    lebendiger Mäuse dar.
  103. Rechts sehen Sie, was an
    der Hirnoberfläche passiert,
  104. und links, was unter der Oberfläche
    im Gewebe geschieht.
  105. Wir haben die Blutgefäße rot markiert
  106. und die CSF, die das Gehirn
    einschließt, ist grün.
  107. Überraschend ist,
  108. dass die Flüssigkeit außerhalb des Gehirns
  109. nicht nur außerhalb bleibt.
  110. Stattdessen wird die CSF entlang
    der Außenseiten der Blutgefäße
  111. in und durch das Gehirn gepumpt.
  112. Wenn sie dort entlangfließt,
    spült sie den Abfall
  113. aus den Zwischenräumen
    der Gehirnzellen.
  114. Die Außenseiten der Blutgefäße
    auf diese Art zu nutzen,
  115. ist eine raffinierte Lösung.
  116. Da das Gehirn von einem
    massiven Schädel eingeschlossen ist,
  117. und aus sehr vielen Zellen besteht,
  118. gibt es keinen Platz mehr
    für ein zweites Gefäßsystem,
  119. wie das Lymphsystem.
  120. Die Blutgefäße sind von der Hirnoberfläche
  121. mit jeder Zelle vernetzt.
  122. Die Flüssigkeit erreicht
    außerhalb dieser Gefäße
  123. ebenfalls jeden Hirnbereich.
  124. Die Blutgefäße umzufunktionieren,
    ist ein sehr schlauer Weg,
  125. um die Funktion eines zweiten
    Gefäßsystems zu ersetzen.
  126. Deshalb braucht es kein Lymphsystem.
  127. Interessanterweise verwendet
    kein anderes Organ diesen Ansatz
  128. zur Beseitigung des Abfalls
    aus den Zellzwischenräumen.
  129. Diese Lösung ist einzigartig
    für das Gehirn.
  130. Unsere überraschendste Entdeckung ist,

  131. das alles, was ich Ihnen gerade
    darüber erzählt habe,
  132. wie diese Flüssigkeit
    durch unser Gehirn fließt,
  133. nur geschieht, während wir schlafen.
  134. Das Video auf der linken Seite
  135. zeigt die Bewegung der CSF
  136. im Gehirn einer lebendigen, wachen Maus.
  137. Da ist fast gar nichts.
  138. Bei demselben Tier sieht man,
  139. kurz nachdem es eingeschlafen ist,
  140. dass die CSF durch das Gehirn schießt.
  141. Wir haben entdeckt,
  142. dass zum Zeitpunkt,
    wenn das Gehirn zu schlafen anfängt,
  143. die Hirnzellen scheinbar schrumpfen
  144. und Platz zwischen ihnen entsteht.
  145. So kann Flüssigkeit hindurchfließen
  146. und Abfall entfernt werden.
  147. Es scheint, dass Galen
    auf dem richtigen Weg war,

  148. als er schrieb,
  149. dass im Schlaf Flüssigkeit
    durch das Gehirn fließt.
  150. 2000 Jahre später zeigen
    unsere Untersuchungen,
  151. wenn das Gehirn wach und hochaktiv ist,
  152. verschiebt es die Reinigung
    der Zellzwischenräume auf später.
  153. Wenn es schläft
  154. und nicht mehr so beschäftigt ist,
  155. wechselt es in eine Art Reinigungsmodus,
  156. um die Zellzwischenräume
    von Abfallstoffen zu reinigen.
  157. Jenen Abfall, der sich tagsüber
    angesammelt hat.
  158. Es ist eigentlich so wie Sie und ich.
  159. Wir verschieben unsere Hausarbeit,
  160. die wir unter der Woche nicht schaffen,
  161. auf das Wochenende,
    wenn wir mehr Zeit haben.
  162. Ich habe sehr viel
    über Abfallbeseitigung erzählt,

  163. ohne darauf einzugehen,
  164. welche Art von Abfall das Gehirn
  165. im Schlaf abtransportieren muss,
  166. um gesund zu bleiben.
  167. Das Abfallprodukt, das aktuelle Studien
    hauptsächlich betrachten,
  168. ist Amyloid-Beta.
  169. Ein Protein, das permanent
    im Gehirn produziert wird.
  170. Mein Gehirn produziert es gerade.
  171. Genau wie Ihres.
  172. Bei Patienten mit Alzheimer
  173. wird Amyloid-Beta in den Zwischenräumen
    der Hirnzellen produziert
  174. und sammelt sich dort an,
  175. anstatt abtransportiert zu werden,
  176. wie es sein sollte.
  177. Diese Ansammlung von Amyloid-Beta
    ist ausschlaggebend
  178. für die Entstehung
    dieser schrecklichen Erkrankung.
  179. Wir haben gemessen,
  180. wie schnell Amyloid-Beta
  181. in einem wachen Gehirn beseitigt wird,
  182. im Vergleich zu einem schlafenden.
  183. Wir fanden heraus,
  184. dass Amyloid-Beta tatsächlich schneller
  185. im schlafenden Gehirn beseitigt wird.
  186. Wenn der Schlaf teilweise das Problem
    der Abfallentsorgung löst,

  187. dann könnte dies enorme Auswirkungen
    auf unser bisheriges Wissen
  188. über die Verbindung
    zwischen Schlaf, Amyloid-Beta
  189. und Alzheimer haben.
  190. Eine Reihe kürzlicher klinischer Studien
  191. bei Patienten ohne Alzheimer zeigt,
  192. dass die Verschlechterung
    der Schlafqualität und -dauer
  193. mit größerem Aufkommen von Amyloid-Beta
  194. im Gehirn zusammenhängt.
  195. Ich muss betonen, dass
    diese Studien nicht beweisen,
  196. dass Schlafmangel oder schlechter Schlaf
    Alzheimer verursachen.
  197. Dennoch zeigen sie,
  198. wenn das Gehirn sich nicht reinigt
  199. und Abfall wie Amyloid-Beta beseitigt,
  200. kann dies zur Entwicklung von Erkrankungen
  201. wie Alzheimer beitragen.
  202. Neue Forschungen zeigen uns etwas,

  203. was Sie alle bereits über Schlaf wussten,
  204. und auch Galen schon wusste.
  205. Und zwar, dass Schlaf den Geist
    erfrischt und belebt.
  206. Genau darum geht es, wenn wir schlafen.
  207. Sie und ich schlafen jede Nacht.
  208. Doch unser Gehirn ruht sich niemals aus.
  209. Während sich unser Körper ausruht
  210. und unser Geist irgendwo
    in Träumen wandelt,
  211. ist der raffinierte
    Mechanismus des Gehirns
  212. mit harter Arbeit beschäftigt.
  213. Es reinigt und hält diese unvorstellbar
    komplexe Maschine funktionstüchtig.
  214. Es ist wie die Hausarbeit,
  215. eine schmutzige und undankbare,
  216. aber dennoch sehr wichtige Aufgabe.
  217. Wenn Sie einen Monat lang
  218. Ihre Küche nicht sauber machen,
  219. werden Sie sehr bald nicht mehr
  220. in Ihrem Haus wohnen können.
  221. Im Gehirn sind die Konsequenzen
    wahrscheinlich verheerender,
  222. als die Peinlichkeit einer
    schmutzigen Arbeitsfläche.
  223. Denn von der Reinigung des Gehirns
  224. hängen Gesundheit und Funktion des Geistes
  225. und des Körpers ab.
  226. Deshalb müssen wir verstehen,
  227. dass diese grundlegende
    Funktion des Gehirns
  228. entscheidend sein kann,
  229. für die Vorbeugung und Behandlung
    bestimmter Erkrankungen.

  230. Vielen Dank.

  231. (Applaus)