Es ist bekannt, dass Schlafentzug das Lernen neuer Inhalte unabhängig von der Vigilanz verschlechtert (Cousins et al., 2018) und dass Schlaf auch die Konsolidierung des episodischen Gedächtnisses unterstützt. Lutz et al. (2024) fanden kürzlich Hinweise darauf, dass auch komplexe Zusammenhänge im Schlaf besser erinnert werden: Probanden absolvierten eine Lernaufgabe, bei der sie verschiedene Wortpaare aus jeweils vier Elementen lernten: ein Tier, ein Ort, ein Gegenstand und ein Nahrungsmittel. Nur zwei Elemente wurden zusammen präsentiert und einige der Elemente wurden nicht zusammen gelernt, so dass sie nur indirekt miteinander verbunden waren. Danach blieben die Probanden entweder schlafend oder wach zur Überwachung im Schlaflabor, und nach einer weiteren Nacht zur Erholung wurde ihnen jeweils ein Element der Wortpaare gezeigt und sie sollten die fehlenden Elemente nennen. Zusätzlich wurde gemessen, ob sich die Teilnehmenden tatsächlich an das Element erinnerten oder ob sie es erraten mussten.
Die Ergebnisse zeigten, dass Assoziationen, die nach dem Lernen schwach im Gedächtnis repräsentiert waren, sowie Assoziationen von nur indirekt miteinander verbundenen Informationen vom Schlaf profitierten, sodass der Schlaf also zusätzlich dafür sorgte, dass die Versuchspersonen besser in der Lage waren, Assoziationen von nur indirekt miteinander verbundenen Informationen abzurufen, während gut gelernte Assoziationen nicht so sehr vom Schlaf profitierten. Eine solche Mustervervollständigung – pattern completion – ist eine wichtige Funktion des Hippocampus. In der Studie war die verbesserte Gedächtnisleistung im EEG mit Schlafspindeln im Non-REM-Schlaf verbunden, denn Schlafspindeln sind ein wichtiger Marker für die aktive Systemkonsolidierung, die mit Gedächtnisreaktivierungen im Schlaf verbunden ist. Es wird nun vermutet, dass Schlaf vor allem solche schwächeren Assoziationen beeinflusst, da diese eher von neuronalen Oszillationen während des Schlafs, wie z.B. den Schlafspindeln, profitieren. Auf starke Assoziationen hat der Schlaf dagegen keinen nennenswerten Einfluss, da diese vermutlich bereits gut im Gedächtnis verankert sind.
Literatur
Cousins, J. N., Sasmita, K., & Chee, M. W. L. (2018). Memory encoding is impaired after multiple nights of partial sleep restriction. Journal of sleep research, 27, 138–145.
Lutz, Nicolas D., Martínez-Albert, Estefanía, Friedrich, Hannah, Born, Jan & Besedovsky, Luciana (2024). Sleep shapes the associative structure underlying pattern completion in multielement event memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121, doi:10.1073/pnas.2314423121.
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