Was passiert beim Einschlafen?

Wie genau gesteuert wird, wann und warum wir einschlafen, ist gar nicht so genau bekannt. Aber es gibt wissenschaftliche Theorien, die mögliche Mechanismen beschreiben. Eine wichtige Theorie über das Schlafen hat der schweizerischen Schlafwissenschaftler Alexander Borbély aufgestellt. Seine Zwei-Prozess-Theorie des Schlafs beschreibt, dass der Schlaf und damit auch das Einschlafen von zwei Faktoren gesteuert wird.

Beide Regulationsfaktoren wirken nicht nur gleichzeitig, sondern zusammen und erhöhen gemeinsam den „Schlafdruck“. Am besten lässt sich also einschlafen, wenn eine lange Wachphase und der passende Zeitpunkt des zirkadianen Rhythmus zusammenkommen.

Während das Bewusstsein und auch das Schlafen schon gut wissenschaftlich untersucht sind, ist der Übergang, das Einschlafen, noch nicht vollständig verstanden. Eine bedeutende Rolle beim Einschlafen spielt eine Gehirnregion namens Hypothalamus. In diesem Teil des Gehirns, noch genauer in der ventrolateralen präoptischen Region des Hypothalamus, werden mit zunehmendem „Schlafdruck“ Botenstoffe freigesetzt.

Man vermutet, dass hier Adenosin einen wichtigen Einfluss hat. Die Botenstoffe des Hypothalamus wirken dann wiederum hemmend auf andere Hirnregionen. Betroffen von der hemmenden Hormonwirkung sind insbesondere solche Gehirnregionen, in denen Bewusstsein, Bewegung und eingehende Reize verarbeitet werden wie der Hippocampus und die vordere Hirnrinde.

Andere Gehirnregionen werden dagegen nicht beeinflusst oder sogar aktiver im Schlaf. Im Schlaf wird also nicht einfach das Gehirn „ausgeschaltet“, sondern Bereiche anders gesteuert. Erstaunlicherweise hemmt der Hypothalamus auch eine Region von sich selbst, die mit dem Hirnstamm in enger Verbindung steht und eine wichtige Verarbeitungsbahn für Wachheit darstellt. Erstaunlich daher, da der Hypothalamus so quasi die Kontrolle über seinen eigenen Wachzustand hat. Ein wichtiger Botenstoff dieses Systems, das dabei gehemmt wird, heißt Orexin.

Das Einschlafen ist also kein einfacher An-/Aus-Prozess, sondern ein sehr komplexer Vorgang, bei dem viele unterschiedliche Gehirnregionen eine Rolle spielen. Entsprechend groß sind auch die Einflussfaktoren auf das Einschlafen.

Welchen Einfluss Licht auf das Schlafen hat, wurden oben schon kurz beschrieben. Licht wird auf der Netzhaut des Auges wahrgenommen und die Reize dieser Wahrnehmung an einen Gehirnteil namens Nucleus suprachiasmaticus weitergeleitet. Dieser wird durch die Reize aktiviert und hemmt dabei die Zirbeldrüse, die wiederum weniger Melatonin ausschüttet.

Umgekehrt bedeutet das, dass weniger Licht die Zirbeldrüse aktiver werden und mehr Melatonin ausschütten lässt. Melatonin ist für verschiedene insbesondere unwillkürliche Prozesse des Ein- und Durchschlafens verantwortlich. Es senkt den Energieverbrauch und Blutdruck, hat aber auch Bedeutung für Lernen und Gedächtnis.

Dass Alkohol ab einem gewissen Maße das Einschlafen fördert, dürfte vielen bekannt sein. Diese Wirkung beruht darauf, dass Alkohol im Gehirn die Ausschüttung hemmender Botenstoffe, insbesondere der gamma-Aminobuttersäure (GABA) fördert. GABA bremst nun die Nervenzellen anderer Gehirnregionen, auch solcher, die für Wachheit und Aktivität verantwortlich sind.

Gleichzeitig bringt der Alkohol aber auch der viele andere wichtige Prozesse in Unordnung. Die Folge: Man schläft schneller ein, der Schlaf ist aber weniger erholsam. Noch schlimmer sind die Auswirkungen bei einem richtigen Alkoholrausch, der noch mehr als die Gehirnchemie aus dem Gleichgewicht bringt.

Die meisten rezeptfreien Medikamente enthalten einen Wirkstoff, der gegen allergische Reaktionen eingesetzt wurde. Diese Wirkstoffe können aber auch ins Gehirn übertreten und dort einen ähnlichen Rezeptor blockieren. Sie hemmen damit die Aktivität dieser Gehirnzellen. Starke verschreibungspflichtige Schlafmittel wirken ähnlich wie Alkohol, nur etwas spezifischer. Auch sie fördern die Ausschüttung hemmender Botenstoffe, insbesondere von GABA, im Gehirn.

Verschreibungspflichtige, aber auch rezeptfreie Schlafmittel wirken immer auch auf andere Gehirnbereiche und der Schlaf ist damit weniger erholsam. Kurzfristig können Schlafmittel nach ärztlicher Absprache sinnvoll sein, langfristig haben sie aber einen negativen Einfluss auf Gedächtnis, Konzentration und Stimmung. Ganz davon abgesehen, dass viele Schlafmittel wie Benzodiazepine und Z-Substanzen eine Abhängigkeit verursachen können.