Wie Ihnen das Wissen über zirkadiane Rhythmen helfen kann, das richtige Schlafmuster zu finden

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Der Neurowissenschaftler Russel Foster erklärte, was zirkadiane Rhythmen sind, warum sie schief gehen und wie sie mit dem Schlaf zusammenhängen. Lifehacker veröffentlicht eine Übersetzung seines Artikels.

Circadiane Rhythmen sind die inneren biologischen Rhythmen des Körpers mit einer Dauer von etwa 24 Stunden. Sie bereiten den Körper im Voraus vor und passen alle physiologischen Prozesse an die täglichen Veränderungen in der Umgebung an.

Fast alle lebenden Organismen auf dem Planeten haben zirkadiane Rhythmen, einschließlich Bakterien. Beim Menschen ist der wichtigste zirkadiane Rhythmus der Schlaf-Wach-Rhythmus.

Handyuhr

Auf molekularer Ebene betreibt der Körper eine zirkadiane Uhr, die innere Schwingungsprozesse auslöst, die physiologische Prozesse entsprechend dem äußeren 24-Stunden-Zyklus regulieren.

Es gibt verschiedene Arten von Uhrengenen, die für die Produktion von Proteinen verantwortlich sind. Ihre Interaktion erzeugt eine Rückkopplungsschleife, die 24-Stunden-Schwankungen der Uhrenproteine auslöst. Diese Proteine signalisieren den Zellen dann, welche Tageszeit es ist und was zu tun ist. Das lässt die biologische Uhr laufen.

So sind circadiane Rhythmen nicht das Ergebnis der gemeinsamen Arbeit vieler verschiedener Zellen, wie zunächst angenommen, sondern eine Eigenschaft jeder einzelnen Zelle.

Damit eine zirkadiane Uhr nützlich ist, muss sie mit Signalen von der Außenwelt synchronisiert werden. Das offensichtlichste Beispiel für die Diskrepanz zwischen der biologischen Uhr und der Außenwelt ist der Jetlag.

Wenn wir uns in einer anderen Zeitzone befinden, müssen wir unsere biologische Uhr an die Ortszeit anpassen. Photorezeptoren (lichtempfindliche Neuronen in der Netzhaut) erkennen Veränderungen im Hell-Dunkel-Wechsel und senden Signale an die zirkadiane Uhr, um die biologische Uhr des Körpers entsprechend äußerer Reize anzupassen. Die Anpassung des circadianen Rhythmus gewährleistet das korrekte Funktionieren aller zellulären Prozesse.

Komplexe vielzellige Organismen haben oft eine Hauptuhr, die die Arbeit aller Uhrenzellen koordiniert. Bei Säugetieren ist die Hauptuhr der suprachiasmatische Kern (SCN) im Gehirn. Das SCN empfängt Informationen über das Licht von den Zellen der Netzhaut, passt die Neuronen darin an und sie senden bereits Signale, die die Arbeit aller anderen Prozesse im Körper koordinieren.

Grundlegende Eigenschaften circadianer Rhythmen

1. Circadiane Rhythmen werden unter konstanten Licht- oder Dunkelheitsbedingungen in Abwesenheit anderer äußerer Reize aufrechterhalten. Dies wurde als Ergebnis eines Experiments entdeckt, das 1729 von dem französischen Wissenschaftler Jean-Jacques de Meran durchgeführt wurde. Er stellte die Pflanze an einen dunklen Ort und bemerkte, dass sich die Blätter auch bei ständiger Dunkelheit im gleichen Rhythmus öffnen und schließen.

Dies war der erste Beweis dafür, dass zirkadiane Rhythmen internen Ursprungs sind. Sie können schwanken und je nach Art etwas länger oder kürzer als 24 Stunden sein.

2. Circadiane Rhythmen sind unabhängig von der Außentemperatur. Sie verlangsamen oder beschleunigen nicht stark, selbst wenn sich die Temperatur dramatisch ändert. Ohne diese Eigenschaft wäre die zirkadiane Uhr nicht in der Lage, die Zeit anzuzeigen.

3. Dem äußeren 24-Stunden-Tag können zirkadiane Rhythmen zugeordnet werden. In diesem Fall ist das Hauptsignal Licht, obwohl auch andere Signale eine Wirkung haben.

Bedeutung circadianer Rhythmen

Mit einer biologischen Uhr kann der Körper vorhersagbare Veränderungen in der Umwelt antizipieren und das Verhalten vorab einstellen, um diese Bedingungen zu berücksichtigen. Wenn der Körper beispielsweise weiß, dass die Morgendämmerung in drei Stunden kommt, beginnt der Körper, den Stoffwechsel, die Temperatur und die Durchblutung zu erhöhen. All dies bereitet uns auf eine energische Aktivität während des Tages vor.

Abends, wenn wir uns bettfertig machen, beginnen sich die physiologischen Prozesse im Körper zu verlangsamen. Im Schlaf arbeitet das Gehirn aktiv. Es erfasst Erinnerungen, verarbeitet Informationen, löst Probleme, sendet Signale, um beschädigtes Gewebe zu reparieren und reguliert Energiespeicher. Bestimmte Teile des Gehirns sind im Schlaf aktiver als im Wachzustand.

Zirkadiane Rhythmen und Schlaf

Der Schlafzyklus ist der offensichtlichste zirkadiane Rhythmus bei Mensch und Tier, aber er hängt von mehr als nur zirkadianen Rhythmen ab.

Schlaf ist ein äußerst schwieriger Zustand, der durch das Zusammenspiel verschiedener Bereiche des Gehirns, der Hormone und des Neurotransmittersystems auftritt. Aufgrund seiner Komplexität ist der Schlafzyklus sehr leicht zu stören.

Jüngste Studien haben gezeigt, dass sowohl bei neurodegenerativen als auch bei neuropsychiatrischen Erkrankungen, bei denen Neurotransmitter nicht richtig wirken, Schlafstörungen und zirkadiane Rhythmusstörungen häufig auftreten. Beispielsweise ist diese Störung typisch für mehr als 80 % der Patienten mit Depressionen und Schizophrenie.

Aber die Unannehmlichkeiten, die sich daraus ergeben, sich tagsüber schläfrig zu fühlen, sind eine Kleinigkeit. Schlaf- und zirkadiane Rhythmusstörungen werden auch mit einer Reihe von Pathologien in Verbindung gebracht, darunter Depressionen, Schlaflosigkeit, beeinträchtigte Aufmerksamkeit und Gedächtnis, verminderte Motivation, Stoffwechselstörungen, Fettleibigkeit und Probleme mit dem Immunsystem.

So stellen Sie Ihre biologische Uhr ein

Wissenschaftler haben sich lange gefragt, wie das Auge Licht erkennt, um den zirkadianen Rhythmus anzupassen. Vor kurzem wurden in der Netzhaut spezielle lichtempfindliche Zellen entdeckt – lichtempfindliche Ganglienzellen der Netzhaut. Diese Zellen unterscheiden sich von den Stäbchen und Zapfen, die Wissenschaftler seit langem kennen.

Visuelle Reize, die von lichtempfindlichen Ganglienzellen wahrgenommen werden, wandern über den Sehnerv vom Auge zum Gehirn. 1-2 % dieser Ganglienzellen enthalten jedoch ein blauempfindliches Sehpigment. So zeichnen lichtempfindliche Ganglienzellen Morgen- und Abenddämmerung auf und helfen, die biologische Uhr des Körpers anzupassen.

Aufgrund des modernen Lebensstils bekommen wir oft nicht genug Licht und verbringen die meiste Zeit in Innenräumen. Dies kann der Grund dafür sein, dass unsere Uhr nicht richtig eingestellt ist.

Untersuchungen haben gezeigt, dass das gleichzeitige Essen und das Training am Morgen Ihnen helfen können, ein richtiges Schlafmuster zu entwickeln.