Was in unserem Gehirn vorgeht, wenn wir schlafen, gehört zu den noch unerforschten Geheimnissen. Es ist zwar bekannt, dass der Schlaf eine wichtige Rolle bei der Verfestigung von Erinnerungen an Ereignisse spielt, es gibt allerdings keine Technologie, die lesen kann, was unsere Gedanken im Schlaf treiben.

Forscher_innen um Virginie Sterpenich von der Universität Genf (UNIGE), Schweiz, ist es nun dennoch gelungen, einen kleinen Einblick in die Vorgänge in unser schlummerndes Gehirn zu erlangen. Sie konnten mit ihrer kleinen Studie  erstmals belegen, dass die Arbeit des Aussortierens der Tausenden von Informationen, die während des Tages verarbeitet werden, während des Tiefschlafs stattfindet. Tatsächlich kann das Gehirn in dieser Zeit, in der es keine äußeren Reize mehr empfängt, all diese Erinnerungen auswerten, um nur die nützlichsten zu behalten. Offenbar werden dabei insbesondere solche Erinnerungen besonders verfestigt, die mit einem Erfolgserlebnis verknüpft sind.

Die Wissenschaftler_innen haben für ihre Versuche mithilfe künstlicher Intelligenz einen "Decoder" entwickelt, der die Aktivität des Gehirns im Tiefschlafs und was damit verbunden ist, entschlüsseln kann. Dabei richteten die Forscher_innen ein besonderes Augenmerk auf die Wirkung positiver Emotionen in diesem Prozess.

Für ihr Experiment setzten die Wissenschaftler Freiwillige am frühen Abend in einen Magnetresonanztomographen (MRT) und ließen sie zwei Videospiele spielen - ein Gesichtserkennungsspiel und ein 3D-Labyrinth, aus dem der Ausgang gefunden werden musste. Diese Spiele wurden gewählt, weil sie sehr unterschiedliche Hirnregionen aktivieren und daher in den MRT-Bildern leichter zu unterscheiden sind. Außerdem wurden die Spiele so manipuliert, dass nur eines der beiden Spiele gewonnen werden konnte (die Hälfte der Proband_innen gewann eines und die andere Hälfte das zweite), damit das Gehirn das gewonnene Spiel mit einer positiven Emotion verknüpft.

Anschließend schliefen die Proband_innen ein bis zwei Stunden im MRT - die Länge eines Schlafzyklus - und ihre Gehirnaktivität wurde erneut aufgezeichnet. Dabei wurde ein EEG verwendet, um zu gucken, wann sich die Testpersonen im Tiefschlaf befanden, parallel dazu wertete der Decoder anhand der MRT-Bilder aus, ob dieselben Gehirnaktivitäten sichtbar wurden wie in der Spielsituation.

Die Forscher_innen entdeckten zum einen, dass sich die Bilder der Gehirnaktivitäten im Wach- und Schlafzustand stark ähnelten. Die Testpersonen durchliefen also im Schlaf noch einmal, was sie erlebt hatten. Im Tiefschlaf angelangt, dominierte schließlich das Muster des gewonnenen Spiels. Bei einem Gedächtnistest zwei Tage später zeigte sich auch, wer im Schlaf dieselben Muster wie beim Spielen im Wachzustand gezeigt hatte, konnte sich später besser erinnern und es scheint, dass Erlebnisse die mit positiven Emotionen verknüpft sind - wie bei einem gewonnenen Spiel – sich besonders gut in unserem Gedächtnis verankern.

Die Forscher_innen konnten mit ihrer Studie einen Einblick geben, wie unser Gehirn im Tiefschlaf Informationen verarbeitet und aussortiert. Die Guten ins Gedächtnis, die schlechten aus dem Sinn.

Die Studie ist im Fachjournal nature commuications erschienen.