Jeder Mensch wacht nachts mehrfach kurz auf, ohne sich später daran zu erinnern. Ein belgisches Forschungsteam hat diese Mikro-Weckreaktionen bei mehr als 500 gesunden Menschen vermessen und mit deren Erbgut abgeglichen. Bei den über Fünfzigjährigen zeigte sich ein Zusammenhang mit dem genetischen Alzheimer-Risiko, bei jungen Erwachsenen nicht. Entscheidend ist dabei nicht die Zahl der Aufwachmomente, sondern ihre Art.
Schlaf ist kein durchgehender Zustand, sondern ein Wechselspiel aus Phasen unterschiedlicher Tiefe. Dazwischen treten immer wieder sogenannte Arousals auf, kurze Aktivierungen des Gehirns, die im Elektroenzephalogramm als abrupter Wechsel der Hirnstromfrequenz sichtbar werden, ohne dass ein vollständiges Erwachen erfolgt. Solche Mikro-Weckreaktionen sind normal und dienen unter anderem dazu, die Körperlage zu wechseln oder auf Reize aus der Umgebung zu reagieren. Auffällig ist jedoch seit Längerem, dass Menschen mit Alzheimer-Erkrankung deutlich häufiger und stärker fragmentiert schlafen als Gesunde, und dass sich Schlafveränderungen bereits Jahre vor den ersten Gedächtnisproblemen zeigen. Ob der schlechte Schlaf Ursache, Folge oder frühes Anzeichen ist, gehört zu den offenen Fragen der Schlafmedizin.
Ein Team um Nasrin Mortazavi und Puneet Talwar vom GIGA-Institut der Universität Lüttich hat deshalb einen anderen Zugang gewählt. Statt bereits erkrankte Personen zu untersuchen, analysierte es den Schlaf von über 500 gesunden Menschen ohne jede Beschwerde und verglich ihn mit einem genetischen Risikowert. Dieser sogenannte polygene Risikoscore fasst zahlreiche Genvarianten zusammen, von denen jede einzelne das Alzheimer-Risiko nur minimal verändert, die in Summe aber eine statistische Anfälligkeit abbilden. Die Teilnehmer verteilten sich auf zwei Altersgruppen: junge Erwachsene zwischen 18 und 31 Jahren sowie Menschen im späteren mittleren Alter zwischen 50 und 69 Jahren mit einem Durchschnittsalter von 59.
Der entscheidende Befund liegt in der Unterscheidung verschiedener Arousal-Typen. Die Forscher trennten Weckreaktionen danach, ob sie mit einem Wechsel des Schlafstadiums einhergingen und ob dabei die Muskelspannung messbar anstieg. Diese Kombination erwies sich als ausschlaggebend: Bei den älteren Teilnehmern gingen Weckreaktionen mit Stadienwechsel, aber ohne Anstieg der Muskelspannung mit einem höheren genetischen Risiko, schlechterer Aufmerksamkeit und stärkeren Gedächtnisveränderungen im Verlauf einher. Weckreaktionen mit Muskelanspannung waren dagegen mit einem niedrigeren Risiko und besserer Aufmerksamkeit verbunden, wie die Fachzeitschrift Sleep darlegt. Bei den jungen Erwachsenen ließ sich kein solcher Zusammenhang finden.
Als Erklärung rückt eine unscheinbare Struktur im Hirnstamm in den Blick: der Locus coeruleus, ein nur wenige Millimeter großer Kern, der das Aufmerksamkeitsniveau reguliert und maßgeblich am Wechsel zwischen Schlaf und Wachheit beteiligt ist. Er gilt als eine der ersten Regionen, in denen sich bei Alzheimer das Tau-Protein ablagert, und zwar Jahrzehnte vor den ersten Symptomen. Tierversuche legen nahe, dass die Aktivität dieses Kerns während des Tiefschlafs darüber entscheidet, wie häufig und wie intensiv Weckreaktionen auftreten. Die unterschiedliche Beschaffenheit der Arousals könnte demnach widerspiegeln, wie gut dieser Steuerkern noch arbeitet, wie eine begleitende Auswertung des Forschungsteams auf dem Preprint-Server im Detail beschreibt. Damit wäre der Schlaf ein Fenster auf eine Hirnregion, die man sonst kaum messen kann.
Wichtig ist die Grenze der Aussage, und die Forscher benennen sie deutlich: Aus der Zahl nächtlicher Aufwachmomente lässt sich für eine einzelne Person keinerlei Vorhersage ableiten. Es handelt sich um statistische Zusammenhänge in einer Gruppe, gemessen mit Laborverfahren, die im Alltag nicht verfügbar sind. Weder Schlaftracker noch Smartwatches können die untersuchten Arousal-Typen unterscheiden, denn dafür braucht es die gleichzeitige Aufzeichnung von Hirnströmen und Muskelspannung im Schlaflabor. Hinzu kommt: Ein hoher genetischer Risikoscore bedeutet keine Erkrankung, und die meisten Menschen mit erhöhtem Wert entwickeln nie eine Demenz. Wer nachts häufig aufwacht, hat dafür in aller Regel gewöhnliche Gründe wie Stress, Alkohol, Wechseljahre, eine volle Blase oder eine unerkannte Schlafapnoe.
Der Reiz des Ansatzes liegt im Zeitfenster. Alzheimer beginnt im Gehirn zwei Jahrzehnte vor den ersten Symptomen, und alle bislang verfügbaren Behandlungen wirken umso besser, je früher sie ansetzen. Verfahren, die Risikopersonen früh erkennen, sind deshalb ein zentrales Ziel der Forschung, bislang aber teuer oder invasiv: Nervenwasserpunktionen, Spezialaufnahmen des Gehirns oder aufwendige Bluttests. Eine Schlafmessung wäre vergleichsweise einfach, wiederholbar und ohne Strahlenbelastung. Bis daraus ein Marker wird, sind allerdings Bestätigungen an unabhängigen Gruppen und vor allem Langzeitbeobachtungen nötig, die zeigen, ob Menschen mit dem auffälligen Arousal-Muster tatsächlich häufiger erkranken. Solange das nicht geklärt ist, bleibt der Befund ein Hinweis auf einen möglichen Frühmarker, nicht mehr.
Sleep, Sleep arousals are associated with the polygenic risk for developing Alzheimer's disease and with cognitive change in healthy late middle-aged individuals; doi:10.1093/sleep/zsag143