Forschende beobachten Pupillen im Schlaf

(CONNECT) Forschende des Neural Control of Movement Lab der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) konnten erstmals die Pupillenbewegungen schlafender Menschen über mehrere Stunden beobachten. Dabei stellten sie fest, dass die Grösse der Pupille während des Schlafs ständig schwankt. Dies spiegelt den Erregungszustand und das Aktivierungsniveau von Hirnregionen wider, die für die Schlaf-Wach-Regulierung zuständig sind.

„Diese Beobachtungen widersprechen der bisherigen Annahme, dass das Erregungsniveau im Schlaf grundsätzlich niedrig ist“, wird eine der Studienleiterinnen, Caroline Lustenberger, in einem Bericht der ETH zitiert. Mit der Messung der Pupillenaktivität im Schlaf will das Team möglicherweise Schlafstörungen erkennen, die durch Krankheiten wie die posttraumatische Belastungsstörung oder Insomnie verursacht werden.

Die Studie zeigte, dass die Pupillendynamik nicht nur mit den verschiedenen Schlafstadien zusammenhängt, sondern auch mit spezifischen Mustern der Hirnaktivität. Darüber hinaus deckten die Forschenden auf, dass das Gehirn unterschiedlich stark auf Geräusche reagiert – je nach Aktivierungsniveau, das sich in der Pupillengrösse widerspiegelt. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen.

Durch medikamentöse Beeinflussung wollen sie nun herausfinden, ob eine bestimmte Hirnregion, der Locus coeruleus, tatsächlich für die Steuerung der Pupillen im Schlaf verantwortlich ist und wie sich Veränderungen des Aktivierungsniveaus auf den Schlaf und seine Funktionen auswirken. Ein weiteres Ziel ist es, die Technik auch ausserhalb des Schlaflabors einsetzbar zu machen, etwa in Spitälern. Dort könnte sie helfen, das Aufwachen von Komapatientinnen und -patienten zu überwachen oder Schlafstörungen genauer zu diagnostizieren. ce/mm