Die Neurophysiologie des Schlafschwimmens bei Stockenten

• Antragsteller: Andrea Ferretti, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556238179

Schlaf ist grundlegendes, lebenswichtiges, aber rätselhaftes Verhalten bei Tieren. Es stellt jedoch eine besondere Herausforderung für diejenigen dar, die Phasen durchlaufen, in denen der Bedarf an Schlaf genauso wichtig ist wie die Notwendigkeit zur Bewegung. Um diesen Konflikt zu mildern, hat sich bei einigen taxonomischen Gruppen ein einzigartiger Zustand entwickelt, bei dem eine Gehirnhälfte wach bleibt, während die andere schläft. Zum Beispiel nutzen Delfine und Pelzrobben den unihemisphärischen Schlaf, um zu schwimmen und während des Teil-Schlafs wachsam gegenüber Raubtieren zu bleiben. Obwohl Vögel ebenfalls unihemisphärischen Schlaf zeigen, bleibt unklar, ob sie während der aktiven Bewegung ihrer Gliedmaßen schlafen können. Der einzige dokumentierte Fall von Vögeln, die während der Fortbewegung schlafen, betrifft Fregattvögel, die während passiver Flugweisen - Segeln und Gleiten - ein Nickerchen machen. Schlaf tritt jedoch nie während des Flügelschlags auf. Angesichts der technischen Herausforderungen, den Schlaf während des aktiven Fliegens zu untersuchen, haben wir einen alternativen Ansatz gewählt, um herauszufinden, ob Vögel während der aktiven Fortbewegung schlafen können. Dieser Ansatz wurde durch wild lebende Gänse inspiriert, die mit mindestens einem geschlossenen Auge schwimmen. In meinem jüngsten Projekt wurden Kanadagänse beobachtet, die während des Schwimmens schliefen, ein bisher bei Vögeln nicht dokumentiertes Verhalten. Diese Gänse zeigten sowohl Verhaltens- als auch physiologische Anzeichen von Schlaf, während sie aktiv paddelten, manchmal mit einem oder beiden geschlossenen Augen. Weitere Untersuchungen ergaben einen Zusammenhang zwischen der Schwimmdauer und dem Auftreten von Schlaf-Schwimmen, der eine anfängliche Zunahme und dann eine Stabilisierung zeigte. Schlaf-Schwimmen könnte eine ökologische Bedeutung haben, indem es Schlafmangel an Land, aufgrund von Störungen durch Raubtiere kompensiert. Während der Bewegungen der Gruppe könnte es auch einzelnen Tieren, die einen größeren Schlafbedarf haben (z.B. Jungtiere) ermöglichen, mit der Gruppe Schritt zu halten und trotzdem etwas Schlaf zu bekommen. Während Schlaf-Schwimmen faszinierend ist, bleibt vieles über seine Komplexitäten, die ökologischen Zusammenhänge und die physiologischen Mechanismen zu verstehen. In dem vorgeschlagenen Forschungsprojekt möchte ich folgende Punkte untersuchen: 1) Ob Schlaf-Schwimmen auch bei anderen Wasservögeln als Kanadagänsen auftritt; 2) Wie Schlaf-Schwimmen durch Schlafdruck und Arbeitsbelastung beeinflusst wird; 3) Den Zusammenhang zwischen Augenschluss und schlafbezogener Gehirnaktivität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen