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2. Februar 2018

Was Pupillen im Schlaf verraten

Die Grösse der Pupillen erlaubt dem Auge die Anpassung an die Helligkeit – und sie gibt Aufschluss über die Gehirnaktivität. Letzteres gilt auch während des Schlafs, wie Forscher der Universität Genf zeigen.

Bei gespannter Aufmerksamkeit und Erregung weiten sich die Pupillen, bei Müdigkeit verengen sie sich. Diese Reaktionen sind seit langem bekannt. Weniger gut erforscht ist das Verhalten der Pupillen während des Schlafs. Hier haben Neurowissenschaftler der Universität Genf nun bei der Untersuchung an Mäusen neue Erkenntnisse gewonnen, über die sie in der Fachzeitschrift 'Current Biology' berichten. Demnach verändert sich die Grösse der Pupillen während des Schlafs abhängig von der Gehirnaktivität in der jeweiligen Schlafphase. Während des Tiefschlafs mit hoher Gehirnaktivität verengen sich die Pupillen relativ stark, um sich in Phasen oberflächlichen Schlafs, wenn die Gehirnaktivität schwächer ist, zu weiten.

Schutz vor optischen Reizen

Die neuen Erkenntnisse gehen zurück auf die Arbeiten eines Forscherteams um Prof. Daniel Huber, Forscher am Departement für grundlegende Neurowissenschaften (Département des neurosciences fondamentales) an der Medizinischen Fakultät der Universität Genf. Um die Gehirnaktivität während des Schlafs zu messen, platzierten die Wissenschaftler Elektroden auf den Kopf der untersuchten Mäuse. Mit Infrarot-Kameras waren sie in der Lage, die Weitung der Pupillen über die Schlafzeit hinweg zu beobachten. Durch entsprechende Versuche fanden die Forscher auch einen möglichen Grund für das Verhalten der Pupillen: Es trägt dazu bei, dass sich das Gehirn der Mäuse insbesondere während der tiefen Schlafphasen gegen externe optische Reize schützt, vermuten die Wissenschaftler.

Untersuchung am Menschen

„Wir wissen bisher nicht, ob sich diese Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen“, sagt Daniel Huber. „Doch scheinen Mäuse und Menschen – bei allen Unterschieden – eine ähnliche Dynamik im allgemeinen Schlafmuster zu zeigen.“ Huber und seine Forscherkollegen evaluieren zur Zeit in Kooperation mit Schlaflaboren, wie sie vergleichbare Phänomene bei Menschen untersuchen lassen. Dabei könnten dann auch Testpersonen zum Einsatz kommen, die mit offenen Augen schlafen (Lagophthalmus) und bei denen sich die Pupillenbewegung besonders gut beobachten liesse. Laut Daniel Huber könnte aus der Forschung mittelfristig auch ein direkter medizinischer Nutzen erwachsen: „Bei der Forschung an Menschen werden wir künftig möglicherweise eine neuartige Schlafbrille einsetzen, mit der sich die Schlaftiefe aufgrund der nichtinvasiven Bestimmung der Pupillengrösse bestimmen lässt. Solche Informationen könnten dann bestenfalls genutzt werden, um Umweltreize zu vermindern und damit die Schlafqualität mit zu verbessern.“

Forscher der Universität Genf lesen aus den Pupillenbewegungen im #Schlaf, was sich im #Gehirn abspielt. http://bit.ly/2nuyZYf #iph
Pupillen_Schlaf
Prof. Daniel Huber hat an Mäusen die Bewegung der Pupillen erforscht.
 

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