Gedächtnisbildung

Kann man Vokabeln tatsächlich im Schlaf lernen?

Kerstin Viering

Lernen im Schlaf? Das klingt nach der Erfüllung eines alten Schülertraums. Tatsächlich fördert Schlaf die Gedächtnisleistung. Wie weit aber reicht dieser positive Effekt? Lässt er sich beeinflussen?

Und kann man im Schlaf etwas ganz Neues lernen oder behält man nur das vorher Geübte besser? Mit solchen Fragen beschäftigen sich Jan Born und seine Kollegen von der Universität Tübingen.


Wer schon einmal versucht hat, den ganzen Tag Vokabeln, Geschichtszahlen oder chemische Formeln zu pauken, kennt die hilfreiche Wirkung des Schlafs: Hatte man abends noch das frustrierende Gefühl, nun gar nichts mehr zu wissen, sieht die Sache am nächsten Morgen oft schon deutlich besser aus. Kein Wunder: Auch die Netzwerke aus Nervenzellen, die für die Gedächtnisbildung zuständig sind, ermüden schließlich irgendwann. "Im Schlaf aber werden sie reaktiviert, so dass sich das Gelernte verfestigt", erklärt Jan Born.

Hippocampus im Blick

Ein Hippocampus genannter Bereich im Gehirn sorgt dann dafür, dass die neuen Wörter oder Fakten vom Kurz- ins Langzeitgedächtnis überführt und in der Hirnrinde gespeichert werden. Diesen Prozess können Wissenschaftler beobachten, wenn sie die Gehirnströme etwa von lernenden Ratten in einem Elektroenzephalogramm (EEG) direkt im Hippocampus aufzeichnen. "Im Schlaf zeigt dieser Bereich darauf die gleiche Aktivität wie während der Lernphase", sagt der Forscher.

Allerdings speichert das Langzeitgedächtnis nur im Tiefschlaf neue Inhalte ab. Wann ein Mensch in diese wichtigen Schlafphasen absinkt, lässt sich ebenfalls im EEG erkennen: Es zeigt dann langsame Wellen, die in der Hirnrinde entstehen und bis in den Hippocampus reichen. Ihre Funktion für die Gedächtnisbildung haben Jan Born und seine Kollegen schon vor einigen Jahren aufgeklärt. Jedes Mal, wenn sich die Kurve zu einem neuen Wellenberg aufschwingt, ist das demnach eine Art Startschuss für das Gehirn: Jetzt reaktiviert es die neuronalen Netzwerke und speichert die tagsüber gelernten Inhalte im Langzeitgedächtnis ab.

Klickgeräusch im Schlaf

Kann man diesen Prozess vielleicht fördern und so bessere Lernerfolge erzielen? Tatsächlich haben die Tübinger Forscher das mit erstaunlich einfachen Mitteln geschafft. "Wenn sich im EEG ein neuer Anstieg anbahnt, schubsen wir die langsamen Wellen sozusagen ein bisschen an", erklärt Jan Born. Dazu genügt es, wenn der Schläfer im richtigen Moment ein kurzes, leises Klickgeräusch zu hören bekommt. Schon entstehen höhere Wellen, die länger schwingen.

Jan Born sieht darin eine zukunftsträchtige Möglichkeit, Menschen mit Schlafstörungen wieder zu mehr erholsamen Tiefschlafphasen zu verhelfen – und das auf eine so schonende und effektive Weise, wie sie derzeit mit keinem Medikament zu erreichen ist.

Smartphone auf dem Nachttisch

Da etliche Firmen bereits an tragbaren EEG-Geräten arbeiten, könnte die Methode schon in ein paar Jahren reif fürs heimische Schlafzimmer sein. Das EEG-Gerät müsste dann nur im richtigen Moment ein Signal an das Smartphone auf dem Nachttisch senden. Dieses würde daraufhin einen Klick ausstoßen – und seinem Besitzer so zu einem tieferen Schlaf verhelfen.

"Nebenwirkungen sehen wir bisher nicht", sagt der Psychologe. Daher könnte der Ansatz auch für Menschen ohne Schlafstörungen interessant sein, die ihre Lernerfolge verbessern wollen. Allerdings hat die Methode ihre Grenzen. Zwei aufeinanderfolgende Wellenberge lassen sich erfolgreich anschubsen, dann ist erst einmal Schluss. Durch weitere Klicks ließen sich keine zusätzlichen und auch keine höheren Schwingungen erzeugen – und damit auch kein zusätzlicher Lernerfolg. Das könnte nach Ansicht der Forscher an einem natürlichen Schutzmechanismus des Gehirns liegen. "Zu viele und zu starke Hirnschwingungen steigern das Risiko für epileptische Anfälle", erklärt Jan Born. Also steuert das Denkorgan selbst gegen und verordnet sich feste Pausenzeiten. Gedächtniswunder können ein paar im Schlaf gehörte Geräusche also auch nicht bewirken.

Autofahren im Schlaf

Nun wollen die meisten Menschen aber nicht nur Sprachen und Fakten lernen, sondern vielleicht auch Tanzen, Skilaufen oder Autofahren. "In solchen Fällen kommt es vor allem darauf an, die nötigen Bewegungen zu automatisieren", erklärt Jan Born. Seit den 1990er Jahren wissen Psychologen, dass Schlaf auch bei solchen motorischen Lernprozessen hilft.

Das lässt sich in einem klassischen Versuch zeigen, bei dem die Teilnehmer eine einfache Zahlenabfolge auf einer Computertastatur tippen müssen. Dabei werden sie nicht nur im Laufe des Trainings immer schneller. Nach ein paar Stunden Schlaf treffen sie die Tasten sogar in einem Tempo, das sie zuvor nie erreicht hatten. "So ist die Idee entstanden, dass Schlaf aktiv die motorischen Fähigkeiten verbessert", sagt der Forscher.

Diese Theorie haben er und seine Kollegen allerdings gerade zu den Akten gelegt. In ihrem Tipp-Experiment haben sie das Niveau der Teilnehmer nämlich nicht nur direkt nach dem Training gemessen, sondern auch eine halbe Stunde später. Und sämtliche Tipper zeigten nach dieser kurzen Ruhephase einen Leistungssprung – ganz ohne Schlaf.

Steigerung durch Erholung

Das liegt offenbar an der Ermüdung. Die für die Fingerfertigkeit zuständigen neuronalen Netzwerke reagieren nicht mehr so schnell, wenn sie ständig beansprucht werden. Die in früheren Versuchen beobachtete Leistungssteigerung am nächsten Morgen ist offenbar durch den Erholungseffekt zustande gekommen, und nicht durch den Schlaf.

Das heißt allerdings nicht, dass Schlaf beim motorischen Lernen gar nichts bewirkt. Vielmehr nutzt das Gehirn auch in diesem Fall die Zeit, um Gelerntes zu festigen. Dazu muss man sich nicht unbedingt direkt nach dem Training aufs Ohr legen. "Wer allerdings ganz sicher gehen will, sollte kurz nach der Lernphase schlafen", meint Jan Born. Es helfe aber auch, sich kurz vor dem Einschlafen noch einmal bewusst an das Training zu erinnern.

Zwar gelten bewusstes Lernen und das Automatisieren von Bewegungen als zwei unterschiedliche Leistungen, für die im Gehirn verschiedene Bereiche zuständig sind. "Unser Versuch zeigt aber, dass beide Gedächtnissysteme gar nicht so streng getrennt sind", erklärt Born. Wer sich vor dem Schlafengehen gezielt die Szenen aus der Tanzstunde vor Augen führt, stößt offenbar auch die Netzwerke an, die für motorische Fertigkeiten zuständig sind – und hat dann beim nächsten Mal weniger Schwierigkeiten, die richtigen Schritte aufs Parkett zu bringen. "Neues lernt man auf diese Weise allerdings nicht", betont Born. Heißt: Das Lehrbuch unter dem Kopfkissen allein reicht nicht. Man muss vorher auch hinein geschaut haben.

Mehr zum Thema: