BOSTON / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler haben mithilfe einer neuen Bildgebungstechnik herausgefunden, wie sich die Energieverteilung im Gehirn während des Übergangs von Wachheit zu tiefem NREM-Schlaf verändert. Diese Entdeckung könnte neue Einblicke in die Mechanismen neurologischer und schlafbezogener Erkrankungen bieten.
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Eine bahnbrechende Studie von Forschern des Mass General Brigham hat gezeigt, wie sich die Energieverteilung im Gehirn während des Übergangs von Wachheit zu tiefem NREM-Schlaf verändert. Mithilfe einer neuartigen tri-modalen EEG-PET-MRI-Technik konnten die Wissenschaftler beobachten, dass kognitive Regionen des Gehirns ruhiger werden, während sensorische und motorische Bereiche aktiv bleiben. Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Rolle des Schlafs bei der Erhaltung der Umweltwahrnehmung und der Beseitigung von Stoffwechselabfällen besser zu verstehen.
Die Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt, dass während des NREM-Schlafs die Gehirnmetabolismus insgesamt abnimmt, während der Blutfluss und die Bewegung der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit zunehmen. Dies unterstützt die Theorie, dass der Schlaf hilft, Stoffwechselabfälle aus dem Gehirn zu entfernen. Die Forscher verwendeten eine Kombination aus EEG zur Untersuchung der Gehirnaktivität, fMRI zur Analyse des Blutflusses und funktionellem PET (fPET)-FDG zur Überwachung der Glukosemetabolik.
Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die komplexe Interaktion verschiedener physiologischer Prozesse, die während des Schlafs ablaufen. Besonders bemerkenswert ist, dass sensorische Regionen des Gehirns weiterhin auf äußere Reize reagieren können, was erklärt, warum wichtige Geräusche oder Stimuli auch im Tiefschlaf ein Erwachen auslösen können. Diese Erkenntnisse könnten neue Ansätze zur Untersuchung von neurologischen Störungen wie Alzheimer und Parkinson bieten.
Die Forscher planen, ihre Studien auf größere und vielfältigere Gruppen auszuweiten und präzisere Methoden zur Messung des Gehirnmetabolismus zu entwickeln. Diese Fortschritte könnten nicht nur unser Verständnis des Schlafs vertiefen, sondern auch neue Wege zur Behandlung von Schlafstörungen und neurologischen Erkrankungen eröffnen. Die Unterstützung durch verschiedene Forschungsförderungen, darunter die National Institutes of Health und die Harvard Mind Brain Behavior Faculty, war entscheidend für den Erfolg dieser Studie.
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