Die Bedeutung des REM-Schlafs für die Konsolidierung emotionaler Gedächtnisinhalte

Abstract

Der Mensch verbringt etwa ein Drittel seines Lebens im Schlaf. Schlaf erfüllt zahlreiche wichtige Funktionen im Körper und unterstützt die Gedächtnisbildung. Welche Rolle die einzelnen Schlafphasen bei der Gedächtniskonsolidierung spielen, ist bislang noch nicht abschließend geklärt, da viele bisherige Studien meist die allgemeine Funktion des Schlafes für die Gedächtniskonsolidierung, aber nicht die der einzelnen Schlafphasen betrachtet haben. In der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die unterschiedlichen Funktionen von REM-Schlaf (rapid eye movement-Schlaf) und Tiefschlaf (slow-wave-sleep, SWS) in der Konsolidierung emotionaler Gedächtnisinhalte untersucht. Die Untersuchung erfolgte im Rahmen eines randomisierten, einfach-blinden Cross-Over-Designs, wobei jeder Proband sowohl eine REM-Schlaf als auch eine SWS-Deprivation unterzogen wurde. Untersucht wurde die Hypothese, dass speziell REM-Schlafdeprivation die Gedächtnisleistung beeinträchtigt. 21 junge, gesunde Männer durchliefen jeweils zwei aufeinanderfolgende Testnächte pro Deprivationsart (REM vs. SWS), die im Abstand von 2–4 Wochen stattfanden. Die selektive Unterdrückung von REM- oder SWS-Phasen erfolgte mittels akustischer Stimulation, mit dem Ziel, die jeweilige Schlafphase auf unter 10% zu reduzieren. Zur Erfassung der Gedächtnisleistungen wurden verschiedene Testaufgaben eingesetzt: der Food Location Memory Task (FLM) zur Prüfung der Erinnerung an emotionale und neutrale Bilder und das Lesen und Abrufen emotionaler und neutraler Texte, um die subjektive Bewertung der Texte, Synonymerkennung und Wortreihenfolge zu erfassen. Kontrollaufgaben wie der Wortflüssigkeitstest zur Erfassung der semantischen Wortflüssigkeit, der Psychomotorische Vigilanztest (PVT) zum Test der Reaktionsfähigkeit und der Digit Span Task, das Nachsprechen von Zahlenreihen, dienten dazu, generelle kognitive Auswirkungen der Schlafintervention zu erfassen. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Deprivationsarten zu einer signifikanten Reduktion der Gesamtschlafdauer und einer erhöhten Fragmentierung des Schlafs führten. Die REM-Schlafdeprivation reduzierte den REM-Anteil auf etwa 4.9 %, die SWS-Deprivation den SWS-Anteil auf etwa 1.1 %. Die Dauer des Schlafstadiums 1 (S1) war in beiden Deprivationsbedingungen mehr als doppelt so lang wie in der Adaptionsnacht. Im FLM zeigte sich, dass nach REM-Schlafdeprivation die Erkennungsrate für Lebensmittelbilder (d.h. emotional konnotierte Stimuli) signifikant geringer war als für Nicht-Lebensmittelbilder. Nach SWS-Deprivation trat dieser Effekt nicht auf. Dies deutet darauf hin, dass der REM-Schlaf besonders für die Konsolidierung emotional relevanter Inhalte wichtig ist. Bei den Textaufgaben wurden emotionale und neutrale Texte auf Bewertungsskalen signifikant unterschiedlich beurteilt, wobei die Deprivationsart keinen Einfluss auf die subjektive Bewertung hatte. Die Synonymerkennung wurde weder durch Deprivation noch durch Emotion signifikant beeinflusst, was auf eine geringere Schlafabhängigkeit semantischer Assoziationen hindeutet. Die Wiedergabe der korrekten Wortreihenfolge war nach REM-Schlafdeprivation, insbesondere bei emotionalen Inhalten, signifikant schlechter als nach SWS-Deprivation. Die Kontrollaufgaben zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Deprivationsarten, was gegen eine generelle Beeinträchtigung anderer kognitiver Prozesse spricht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die REM-Schlafdeprivation vor allem auf die episodische bzw. semantische Gedächtniskonsolidierung sowie die Konsolidierung emotional relevanter Gedächtnisinhalte auswirkt, während die SWS-Deprivation erwartungsgemäß zu geringeren Beeinträchtigungen führt. Die beobachteten Defizite bei der Verarbeitung emotionaler Inhalte nach der REM-Schlafdeprivation stehen im Einklang mit früheren Studien, die eine erhöhte Aktivität der Amygdala während des REM-Schlafs und deren Bedeutung für die emotionale Gedächtniskonsolidierung betonen. Zukünftige Studien sollten geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Konsolidierung in den verschiedenen Schlafphasen analysieren, da in dieser Studie nur Männer untersucht wurden. Die erbrachten Ergebnisse könnten für die Behandlung neuropsychiatrischer Erkrankungen wie Depressionen oder PTBS genutzt werden, bei denen Schlafstörungen und emotionale Gedächtnisveränderungen auftreten. Eine gezielte Modulation emotionaler Erinnerung durch Manipulation des REM-Schlafes könnte als Behandlungsansatz für Traumata und emotional belastende Erfahrungen genutzt werden.