Wie Schlafentzug das Gehirn schädigen kann

Schlafmangel führt nicht nur dazu, dass man sich schlecht fühlt, sondern beeinträchtigt nachweislich auch das Gehirn. Mehr noch: Schlafmangel über einen längeren Zeitraum kann sogar das Risiko für Alzheimer und andere neurologische Krankheiten erhöhen. Die Forscher wollen verstehen, wie Schlafentzug diese Schäden verursacht. In einer neuen Studie, die im ACS Journal of Proteome Research veröffentlicht wurde, hat ein Team, das mit Mäusen arbeitet, ein schützendes Protein identifiziert, dessen Spiegel bei Schlafentzug sinkt, was zum Absterben von Nervenzellen führt.

Studien deuten darauf hin, dass Schlafmangel zu neurologischen Schäden im Hippocampus führt, einem Teil des Gehirns, der für Lernen und Gedächtnis zuständig ist. Um die für diesen Effekt verantwortlichen Veränderungen besser zu verstehen, haben Wissenschaftler damit begonnen, die Veränderungen in der Menge der Proteine und der RNA zu untersuchen, die genetisch kodierte, von der DNA abgeleitete Anweisungen enthält. Auf diese Weise haben frühere Studien einige Faktoren identifiziert, die Schlafmangel mit Schäden in Verbindung bringen; allerdings konnten die Forscher nicht generell bestätigen, dass sie in größeren Tierpopulationen eine Rolle für die kognitive Funktion spielen. Fuyi Xu, Jia Mi und ihre Kollegen machten sich also auf den Weg, um weiter zu erforschen, wie Schlafverlust das Gehirn schädigt, und um ihre Ergebnisse zu bestätigen.

Zunächst untersuchten die Forscher, wie gut sich Mäuse in einem einfachen Labyrinth zurechtfanden und wie gut sie lernten, neue Objekte zu erkennen, nachdem ihnen zwei Tage lang der Schlaf entzogen worden war. Anschließend extrahierten sie die Proteine in den Hippocampi der Tiere und identifizierten diejenigen, deren Häufigkeit sich verändert hatte. Um die Möglichkeiten weiter einzugrenzen, untersuchten sie Daten, die diese Proteine mit der Leistung von Labyrinthen bei verwandten Mäusestämmen in Verbindung brachten, die keinen Schlafentzug erlitten hatten.

Dieser Ansatz führte die Forscher zu Pleiotrophin (PTN), das bei den Mäusen mit Schlafentzug abnahm. Durch eine RNA-Analyse identifizierte das Team den molekularen Weg, über den ein Verlust von PTN zum Absterben von Zellen im Hippocampus führt. Als sie sich genetische Studien am Menschen ansahen, stellten sie fest, dass PTN bei Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen eine Rolle spielt. Diese Forschung hat einen neuen Mechanismus aufgedeckt, durch den der Schlaf die Gehirnfunktion schützt, so die Forscher, die auch anmerken, dass der PTN-Spiegel als Indikator für kognitive Beeinträchtigungen infolge von Schlaflosigkeit dienen könnte.

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