Die Wissenschaft kennt seit langem die verschiedenen negativen gesundheitlichen Auswirkungen von Schlafentzug. Eine der unerwartetsten davon ist die beschleunigte biologische Alterung des Körpers, die in einer der Studien bei Frauen beobachtet wurde. Noch überraschender sind aber die Ergebnisse einer aktuellen Studie. Wie sich herausstellte, führt bereits eine Nacht ohne Schlaf zu strukturellen Veränderungen im Gehirn. Unsere graue Substanz beginnt plötzlich so auszusehen, als wäre sie plötzlich ein bis zwei Jahre gealtert. Zu dieser Schlussfolgerung gelangte künstliche Intelligenz, die den Zustand des Gehirns anhand der im MRT erhaltenen Bilder bewertete. Aber die gute Nachricht ist, dass diese Änderungen beseitigt werden können. Dazu müssen Sie nur gut schlafen.
Nach nur einer Nacht ohne Schlaf verändert sich das Gehirn, als wäre es zwei Jahre gealtert.
Wie Wissenschaftler mit KI das Alter des Gehirns bestimmen
Mehr als 130 Freiwillige nahmen an der Studie teil. Gleichzeitig wurden sie alle in vier Gruppen eingeteilt: vollständiger Schlafentzug, d.h. die Teilnehmer des Experiments haben nachts überhaupt nicht geschlafen, teilweiser Schlafentzug (3 Stunden Schlaf nachts), chronischer Schlafentzug, in denen fünf Nächte hintereinander Menschen fünf Stunden schliefen, sowie eine Kontrollgruppe, eine Gruppe, deren Mitglieder erwartungsgemäß jede Nacht acht Stunden schliefen. Es sollte beachtet werden, dass alle Teilnehmer des Experiments vor Beginn acht Stunden in der Nacht geschlafen haben, das heißt, sie haben gut geschlafen, was bedeutet, dass sie sich in gleichen Bedingungen befanden. Außerdem bekamen alle Freiwilligen nach Abschluss des Experiments acht Stunden Schlaf in der Nacht.
Nach jeder Nacht wurden alle Teilnehmer des Experiments einer MRT unterzogen, um zu verfolgen, welche Veränderungen bei verschiedenen Arten von Schlafentzug auftreten. Allerdings wurden die MRT-Bilder nicht von den Wissenschaftlern selbst analysiert, sondern von einem maschinellen Lernalgorithmus namens brainageR. Zuvor wurde er mit Daten von mehr als dreitausend Menschen trainiert, was ihm erlaubte, das „Alter des Gehirns“ auf verschiedene Weise abzuschätzen.
Nach jeder Nacht ohne Schlaf beurteilten die Wissenschaftler den Zustand des Gehirns der Versuchsteilnehmer.
Grundsätzlich basiert die Altersschätzung durch den Algorithmus auf dem Erscheinungsbild von Gewebe und Flüssigkeitsvolumen. Es sollte beachtet werden, dass BrainageR im Laufe früherer Studien eine ziemlich hohe Genauigkeit bei der Bestimmung des Alters anhand des Zustands des Gehirns zeigte. Der Fehler lag bei etwa vier Jahren.
Wie Schlafentzug den Zustand des Gehirns beeinflusst
Wie die Forscher in ihrer Studie berichten, erschienen in Zeitschrift für Neurowissenschaften, bei Menschen mit teilweisem und chronischem Schlafentzug unterschieden sich die Vorhersagen des „Gehirnalters“ nicht sehr von denen der Kontrollgruppe. Mit anderen Worten, ihre Gehirne haben sich nicht oder nicht sehr verändert. Aber für Menschen, die die ganze Nacht nicht geschlafen haben, sah das Bild ganz anders aus – BrainageR gab an, dass das „Alter des Gehirns“ um ein bis zwei Jahre zunahm.
Nach Schlafmangel im Gehirn ändert sich das Flüssigkeitsvolumen sowie das Erscheinungsbild von Geweben.
Die Ergebnisse dieser Studie korrelieren mit anderen Studien, die zeigen, dass verschiedene Arten von Veränderungen im Gehirn von Menschen mit Schlafentzug auftreten. Einschließlich Änderungen beziehen sich auf die Flüssigkeitsverteilung und das Volumen der grauen Substanz. Es sollte klar sein, dass wir in der aktuellen Studie nicht über die tatsächliche Alterung des Gehirns um zwei Jahre sprechen. Aber die Veränderungen waren so, dass der maschinelle Lernalgorithmus sie als Alterung interpretierte.
Согласно одному из исследований, недосып влияет на поведение людей, а именно — люди становятся менее альтруистичными и более скупыми.
Aber was sind die gesundheitlichen Auswirkungen dieser Veränderungen? Leider können Wissenschaftler diese Frage noch nicht beantworten, da dies längere Beobachtungen erfordert. Erschwerend kommt hinzu, dass die Veränderungen nur bei den Personen auftraten, denen der Schlaf vollständig entzogen war. Darüber hinaus normalisierte sich das Gehirn nach acht Stunden gesundem Schlaf wieder.
Leichter Schlafentzug hatte keinen Einfluss auf das „Gehirnalter“
Vielleicht hätte sich die Situation aufgeklärt, wenn die Studie umfangreicher gewesen wäre. Daher planen die Wissenschaftler, es zu wiederholen, aber mehr Freiwillige dafür zu gewinnen und auch eine Gruppe von Menschen mit chronischem Schlafentzug sowie Menschen, die in Schichten arbeiten, darin einzubeziehen. Außerdem wollen Wissenschaftler herausfinden, wie sich Schlafentzug auf das „Gehirnalter“ in verschiedenen Altersgruppen auswirkt.
Welche praktische Bedeutung hat diese Arbeit? Zunächst hilft es, mehr über die Folgen von Schlafmangel auf die Gesundheit zu erfahren. Darüber hinaus ist es nicht ungewöhnlich, dass Menschen, die nachts nicht geschlafen haben, tagsüber nicht einschlafen können. Die Forscher wollen den Grund für diesen Effekt finden.
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Allerdings lässt sich bereits jetzt sagen, dass Schlafmangel die kognitiven Funktionen beeinträchtigt und sogar den Gang beeinträchtigt. Aber gleichzeitig sollten Sie auch nicht zu lange schlafen, wie wir bereits gesagt haben, dies kann Ihrer Gesundheit schaden.
