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Warum hat Schlaf eine so überraschende Wirkung auf das Gedächtnis?
Der Wert des Schlafs erlangt in der wissenschaftlichen Gemeinschaft immer mehr Aufmerksamkeit, insbesondere in den Bereichen Lernen und Gedächtnis. Studien haben gezeigt, dass Schlaf nicht nur ein Prozess zur Erholung des Gehirns ist, sondern auch eine wichtige Rolle bei der Festigung des Langzeitgedächtnisses spielt. Verschiedene Schlafphasen haben unterschiedliche Funktionen, wobei der REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) und der Slow-Wave-Schlaf (Non-REM) ihre eigene einzigartige Rolle bei der Konsolidierung von Erinnerungen spielen. Der REM-Schlaf ist in erster Linie mit der Konsolidierung impliziter (nicht deklarativer) Erinnerungen verbunden, während der Tiefschlaf in direktem Zusammenhang mit der Konsolidierung expliziter (deklarierbarer) Erinnerungen steht.
„Gesunder Schlaf kann die Lernleistung deutlich steigern.“
Diese Unterscheidung hilft uns zu verstehen, dass der REM-Schlaf uns dabei hilft, unbewusst Fähigkeiten wie beispielsweise Fahrradfahren zu erlernen, während der Tiefschlaf unser bewusstes Einprägen von Fakten unterstützt, die ein aktives Abrufen erfordern, wie beispielsweise historische Daten.
Mit der Zeit tauchen immer mehr Beweise dafür auf, dass eine gute Nachtruhe nicht nur das Gedächtnis verbessert, sondern auch unsere Lernweise grundlegend verändern kann. Von einfachen Alltagsfertigkeiten bis hin zu komplexen kognitiven Aufgaben leistet Schlaf entscheidende Unterstützung. Einige neuere Studien haben gezeigt, dass guter Schlaf dem Gehirn dabei helfen kann, unwichtige Informationen auszufiltern und wichtige Muster zu extrahieren, ein Prozess, der als „Extraktion der Essenz“ bezeichnet wird.
Die Hypothese der „synaptischen Modulation“ geht davon aus, dass Schlaf auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Lernvorgängen im Wachzustand spielt, indem er die Effizienz und Effektivität der Informationsspeicherung im Gehirn steigert und so die Raum- und Energienutzung optimiert. Gesunder Schlaf muss ein angemessenes Verhältnis von NREM- und REM-Phasen aufweisen, die jeweils ihre eigene Rolle im Prozess der Gedächtniskonsolidierung und -optimierung spielen. Während eines normalen Schlafzyklus wechseln Menschen zwischen NREM- und REM-Schlaf, wobei jeder Zyklus etwa 90 Minuten dauert und 20 bis 30 Minuten REM-Schlaf umfasst.
„Im Schlaf ist das Gehirn inaktiv, kann aber die Gehirnaktivitätsmuster während des Lernens schneller überprüfen.“
Darüber hinaus haben viele Studien gezeigt, dass eine Schlafphase die Leistungsfähigkeit motorischer Fähigkeiten deutlich verbessern kann. In einem bestimmten Experiment wurde der Schlaf der Probanden getestet, nachdem sie eine Tastentippaufgabe gelernt hatten. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die Leistungsfähigkeit der Probanden während der Schlafpause deutlich verbesserte, während die Leistungssteigerung bereits nach 12 Stunden Ruhe im Wachzustand sehr begrenzt war.
Darüber hinaus profitieren auch explizite Erinnerungen vom Schlaf, obwohl die Vorteile nicht so offensichtlich sind wie bei impliziten Erinnerungen. Eine Studie, bei der Teilnehmer das Lernen von Wortpaaren beobachteten, zeigte, dass Paarschlaf nicht nur dem Gedächtnisverlust vorbeugte, sondern auch zur Festigung der Erinnerungen beitrug. Die Bedeutung des Schlafs wurde durch die Leistung der Teilnehmer bei den Ablenkungsversuchen noch weiter unterstrichen.
„Während des Schlafs werden erfolglose Nervenverbindungen geschwächt und dadurch andere, wichtigere Verbindungen gestärkt.“
Dies erklärt auch, warum Studien zeigen, dass Nickerchen die Lernfähigkeit verbessern können. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Probanden mit REM-Schlaf die Aufgabe deutlich besser bewältigten als diejenigen mit ausschließlich NREM-Schlaf. Eine neuere Studie hat außerdem gezeigt, dass prozedurale Aufgaben besser behalten werden, wenn sie vor dem Schlafengehen gelernt werden, während deklaratives Lernen effektiver ist, wenn es nachmittags durchgeführt wird.
Neben dem Gedächtnis besteht auch ein direkter Zusammenhang zwischen der schulischen Leistung von Schülern und der Schlafqualität. Ein Viertel der High-School-Schüler in den USA gibt zu, schon einmal im Unterricht eingenickt zu sein. Und Schüler, die nicht genug Schlaf bekommen, schneiden in der Regel schlechter ab. In den letzten Jahren haben Studien zur Schlafqualität mit der Zunahme des Fernunterrichts zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen, insbesondere während der COVID-19-Pandemie, als die Schlafbedingungen der Schüler verstärkten Tests und Analysen unterzogen wurden.
„Das System des frühen Schulbeginns zwingt die Schüler dazu, weniger zu schlafen, was wiederum ihre Lernfähigkeit beeinträchtigt.“
Viele Schulen haben außerdem damit begonnen, die Unterrichtsbeginnzeiten zu überdenken. Eine Schule in Neuseeland beispielsweise änderte den Unterrichtsbeginn 2006 auf 10:30 Uhr, damit die Schüler mehr Schlaf bekamen. Diese Änderung führte zu einem deutlichen Rückgang der Abwesenheit der Schüler. Um den Schülern einen erholsamen Schlaf zu ermöglichen, wird an einem dänischen Gymnasium jedes Jahr mindestens eine Unterrichtsstunde eingerichtet, die um 10 Uhr oder später beginnt.
Im Großen und Ganzen dient Schlaf nicht nur der Erholung des Körpers, sondern fördert auch die Lernfähigkeit. Angesichts dieser neuesten Studien sollten Bildungseinrichtungen dem Schlafbedarf der Schüler mehr Aufmerksamkeit schenken, um Lernergebnisse und akademische Leistungen zu verbessern. Sollten wir also unseren Alltag überdenken und optimieren, um das Lernen effektiver zu gestalten?
