Die Pupillengröße im Schlaf zeigt an, wie und wann das Gehirn starke, langanhaltende Erinnerungen bildet, sortiert und erhält. Das haben Forscher der US-amerikanischen Cornell University in Ithaca, New York, bei Untersuchungen von Mäusen herausgefunden. Die kleinen Nager waren für die Versuche mit Gehirnelektroden und winzigen Eye-Tracking-Kameras ausgestattet worden.

Die Forscher konnten mithilfe der Technik nachweisen, dass die Mäuse kürzlich erlernte Aufgaben, sprich neue Erinnerungen, reaktivierten und festigten, sobald sich ihre Pupille während einer Unterphase des Nicht-REM-Schlafs verkleinerte. War die Pupille hingegen erweitert, wurden ältere Erinnerungen wiedergegeben und konsolidiert. Die Fähigkeit des Gehirns, diese beiden Unterphasen des Schlafes durch eine bisher unbekannte Mikrostruktur zu trennen, verhindert nach Angaben der Forscher das "katastrophale Vergessen", bei dem die Konsolidierung einer Erinnerung eine andere auslöscht. Im sogenannten Nicht-REM-Schlaf findet die eigentliche Gedächtniskonsolidierung statt. Dabei handelt es sich um extrem kurze Zeiträume von 100 Millisekunden, die für Menschen nicht wahrnehmbar sind.

Die Studienergebnisse zeigen nach Angaben der Autoren, dass die zeitliche Struktur von schlafenden Mäusen vielfältiger und den Schlafphasen beim Menschen ähnlicher ist als bisher angenommen. Indem sie den Schlaf der Mäuse zu verschiedenen Zeitpunkten unterbrachen und später testeten, wie gut sie sich an ihre erlernten Aufgaben erinnerten, konnten die Forscher diese Prozesse genauer analysieren. Die Forschungsergebnisse könnten den Angaben zufolge bessere Techniken zur Gedächtnis-Verbesserung beim Menschen ermöglichen und Informatikern helfen, künstliche neuronale Netze effizienter zu trainieren.

(dn)