Die Rolle von Schlaf für die synaptische Homöostase und die Wiederherstellung der Enkodierungskapazität

• Antragstellerin: Daniela Ramirez Butavand, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569125200

Das Verständnis der Rolle des Schlafs für die menschliche Kognition hat sich von einem Nischenprojekt zu einem breiten Feld der modernen Neurowissenschaften entwickelt. Aufgrund umfangreicher Forschungsarbeiten weiß man heute, dass Schlaf eine entscheidende Rolle bei Gedächtnisprozessen und kognitiven Funktionen spielt. Gleichzeitig hat Bewegung mit ihren vielfältigen Auswirkungen auf die Hirngesundheit Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da sie Gedächtnis und Schlaf unabhängig voneinander verbessern kann. Die Nutzung von Bewegung zur Verbesserung der Schlafeigenschaften und der zugrundeliegenden plastischen Prozesse wird das Verständnis der homöostatischen Mechanismen des Schlafs erleichtern. Die sleep and synaptic homeostasis hypothesis (SHY) geht von einer entscheidenden Rolle des Schlafs bei der synaptischen Regulierung und der neuronalen Plastizität aus. Nach der SHY dient der Schlaf als Periode des synaptischen Downscalings, d. h. als Renormalisierungsmechanismus, der unerlässlich ist, um eine Sättigung der Hirnressourcen zu vermeiden, die späteres Lernen verhindern würde. Im Einklang damit hat sich gezeigt, dass die Verbesserung des Schlafs das Lernen nach dem Schlaf verbessert. In Anbetracht dieser Erkenntnisse ist es unser primäres Ziel, den Schlaf durch Bewegung zu modulieren und dadurch die Mechanismen zu verstehen, die während des Schlafes die Plastizität des Gehirns und die Kodierung des Gedächtnisses fördert. Durch den Einsatz fortschrittlicher neurowissenschaftlicher Techniken wie der Magnetresonanzspektroskopie, diffusionsgewichteter Bildgebung und hochdichter EEG wollen wir die neurophysiologischen Prozesse aufklären, die die Beziehung zwischen Bewegung, Schlaf und Gedächtniskodierung vermitteln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Privatdozent Dr. Gordon Feld; Professor Dr. Simon Steib