Es ist eine verwirrende Erfahrung, von einem Telefonanruf geweckt zu werden, während man sich zur Nachtruhe zusammengerollt hat. Ich höre ein dumpfes Fummeln nach dem Telefon, gefolgt von einer verschlafenen Begrüßung, und der Anrufer fragt gewöhnlich: „Oh, hast du geschlafen?“
Meine häufigste Antwort ist: „Ich weiß es nicht. Nein. Ich bin mir nicht sicher.“ In diesem Zustand der Verwirrung ist das Letzte, wozu ich in der Lage bin, das Innenleben meines Körpers zu analysieren, um zu verstehen, ob ich wach bin oder schlafe. Zum Glück gibt es viele wissenschaftliche Erklärungen dafür, was es wirklich bedeutet, zu schlafen, und was passiert, um uns dorthin zu bringen.
Es gibt keine allgemein anerkannte Definition, denn das Einschlafen ist kein Ereignis, das in Sekundenbruchteilen geschieht, kein abrupter Wechsel von wach zu schlafend. Vielmehr handelt es sich um eine allmähliche Abfolge von Phasen, in denen sich die Körper- und Gehirnaktivität verändert.
Der Beginn des Schlafs ist „eine Art Spiegelbild des Umschaltens des Gehirns von einer Art des Denkens auf eine andere Art des Denkens“, sagt Scott Campbell vom Cornell Medical School Laboratory of Human Chronobiology. Neben der Gehirnaktivität messen Schlafforscher auch die Augenbewegungen und die Muskelspannung, um zu beobachten, wie eine Person einschläft.
Auch wenn man das Gefühl hat, dass man bis zum Morgen einfach einschläft, hat eine Nacht Schlaf eine typische Struktur. Die meisten Menschen sind mit dem REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) vertraut. Vor dieser träumerischen Phase durchlaufen wir jedoch den Non-Rapid-Eye-Movement- oder NREM-Schlaf, der 75 % der Schlafzeit einnimmt und in vier Phasen unterteilt ist.
In Phase 1 dösen wir ein, wobei sich unsere Gehirnwellen und Muskelaktivitäten verlangsamen. Sie werden Zeuge dieses sehr leichten Schlafs, wenn der Fluggast neben Ihnen plötzlich mit dem Bein zuckt und Ihr Fünf-Dollar-Cocktail durch die Luft fliegt.
Einige Menschen würden das als Schlaf bezeichnen, aber wenn sie in Phase 1 geweckt und gefragt werden, ob sie geschlafen haben, werden etwa 80 Prozent der Menschen sagen, dass sie nicht geschlafen haben, so Campbell.
In Phase 2 würden 60 Prozent der Menschen dies verneinen, obwohl sich die Forscher laut Campbell einig sind, dass es sich hierbei um Schlaf handelt.
In der Regel umfasst Phase 2 etwa die Hälfte der Schlafzeit und bedeutet ein ruhigeres Gehirnwellenmuster und keine Augenbewegungen. Die Atmung verlangsamt sich und die Körpertemperatur sinkt leicht. Eine Person im Stadium 2 hat den Kontakt zu ihrer Umgebung verloren, kann aber leicht wachgerüttelt werden.
In den Stadien 3 und 4 erfordert das Aufwachen jedoch wahrscheinlich einen lästigen Wecker. Die Atmung verlangsamt sich noch mehr in einen Rhythmus. Blutdruck und Körpertemperatur sinken wieder und die Muskeln entspannen sich. Diese beiden ähnlichen Stadien werden als „Langsamschlaf“ bezeichnet, mit den langsamsten aller Gehirnwellen.
Dies ist der erholsame, tiefe Schlaf, nach dem wir uns sehnen, wenn wir müde sind. Wissenschaftler glauben, dass ein Großteil der körpereigenen Regenerationsprozesse, wie der Aufbau von Proteinen und die Freisetzung von Hormonen, in dieser Phase stattfindet. Der Slow-Wave-Schlaf ist das, was sich jede Mutter von ihrem Kind wünscht: ein friedlicher, ruhender Körper.
Etwa 90 Minuten nach dem Einschlafen setzt die REM-Phase ein und versetzt den Slow-Wave-Schlaf in einen Zustand, der dem Wachsein sehr nahe kommt, mit gleich schnellen oder sogar schnelleren Gehirnwellen. Die meisten, aber nicht alle Träume treten in dieser Phase auf.
Das Herz schlägt schnell, der Blutdruck steigt, die Augen huschen umher und die Atmung wird schnell und flach. Der Körper ist mehr oder weniger gelähmt; Arm-, Bein- und Gesichtsmuskeln können zucken, aber der Körper bewegt sich nicht. Die REM-Phase kann zwischen fünf und 30 Minuten dauern.
Nach der REM-Phase beginnt wieder die NREM-Phase. Der 90- bis 110-minütige Zyklus dieser beiden Phasen wiederholt sich vier- bis sechsmal pro Nacht. Im Laufe der Nacht nimmt die Zeit, die in der REM-Phase verbracht wird, zu und der Tiefschlaf nimmt ab, so dass, wenn der Hahn kräht, fast nur noch Phase 1, Phase 2 und REM-Schlaf vorhanden sind.
Hormone, Chemikalien und Regionen des Gehirns wirken zusammen, um den Schlafzyklus zu steuern. Die biologische Uhr des Körpers, der so genannte zirkadiane Rhythmus, synchronisiert den Schlafrhythmus des Menschen mit dem Tag-Nacht-Zyklus und den wechselnden Lichtmengen. Ein winziger Bereich des Gehirns, der suprachiasmatische Nukleus (SCN), interpretiert Lichtsignale, die von den Augen durch die Sehnerven gesendet werden.
Das Licht veranlasst den SCN, die Zirbeldrüse des Gehirns zur Ausschüttung des Hormons Melatonin anzuweisen. Kurz vor dem Einschlafen wird eine große Menge dieses Hormons ausgeschüttet, sagt Campbell, und es schaltet wahrscheinlich bestimmte Bereiche des Gehirns aus und ein, wenn wir in den Schlummermodus übergehen.
Adenosin ist eine weitere Chemikalie, von der angenommen wird, dass sie den Schlaf fördert. Der Adenosinspiegel steigt im Laufe des Tages an und macht uns schläfriger, je länger wir wach sind, um die Homöostase oder den vom Körper bevorzugten „Dauerzustand“ zu erreichen. Sobald wir einschlafen, sinkt der Adenosinspiegel, was das Schlafbedürfnis verringert und uns schließlich zum Aufwachen veranlasst.
Cortisol, das als Stresshormon bekannt ist, folgt einem umgekehrten Weg. Es erreicht kurz vor dem Schlafengehen seinen Tiefpunkt, so dass wir uns entspannen können, steigt dann aber im Laufe der Nacht an, um uns zu einem strahlenden Start in den Tag zu ermutigen.
Wenn das nächste Mal jemand Ihre Träume von Zuckerpflaumen im Lollipop-Land unterbricht, können Sie ihm sagen: „Ja, ich habe geschlafen. Ich war in der REM-Phase mit schnellen Gehirnströmen und schneller Atmung. Ich habe noch einen weiteren Schlafzyklus vor mir, also rufe ich Sie zurück.“