Bartagamen und Schlaf
Wir Menschen verbringen etwa 30 % unseres Lebens mit Schlafen. Wir wissen zwar, dass Schlaf für unser Wohlbefinden wichtig ist - man denke nur daran, wie schlecht wir uns nach einer schlaflosen Nacht oder einem Transatlantikflug fühlen -, aber wir wissen immer noch nicht genau, warum Schlaf wichtig ist und welche Rolle er für unser Überleben spielt. Wir sind nicht die einzigen Tiere, die schlafen. Die Forschung der letzten Jahrzehnte hat gezeigt, dass die meisten, wenn nicht sogar alle Tiere schlafen, auch wenn der Schlaf unterschiedliche Formen annehmen kann (z.B. länger andauernd wie bei uns oder intermittierend und unregelmäßig wie bei vielen Nagetieren). Bei Säugetieren kann der Schlaf in zwei Hauptphasen unterteilt werden, den so genannten Tiefschlaf und den REM-Schlaf (Rapid-Eye-Movement), der auf der Gehirnaktivität beruht. Diese beiden Schlafzustände (REM und Non-REM) wurden auch bei Vögeln beobachtet. Vor kurzem haben wir zufällig entdeckt, dass auch Bartagamen (eine Reptilienart) diese beiden Schlafphasen aufweisen. Die Tatsache, dass REM und Non-REM bei Säugetieren, Vögeln und nicht-avischen Reptilien vorkommen, deutet darauf hin, dass sie bereits bei unserem gemeinsamen Vorfahren, einem Tier, das vor etwa 320 Millionen Jahren lebte, vorhanden waren.
Der menschliche Schlaf dauert bei Erwachsenen etwa 8 Stunden pro Nacht und besteht aus 5-6 Zyklen von NonREM + REM: Wir schlafen im NonREM-Zyklus ein und gehen nach etwas mehr als einer Stunde für 5-10 Minuten in den REM-Zyklus über. Dieser NonREM-REM-Zyklus beginnt jedes Mal mit einer etwas längeren REM-Episode. Am Ende der Nacht verbringen wir vielleicht 15-20 Minuten in der REM-Phase, bevor wir aufwachen. Diese zyklische Aktivität ist von Tier zu Tier sehr unterschiedlich. Bei Katzen zum Beispiel dauert der Zyklus nur 30 Minuten. Bei Mäusen ist er sehr unregelmäßig, und die REM-Phase folgt nicht immer auf eine Non-REM-Phase.
Bei Bartagamen haben wir festgestellt, dass der Zyklus noch kürzer ist (2-3 Minuten), bei gleicher Dauer von Non-REM und REM, und dass er sich mit erstaunlicher Regelmäßigkeit etwa 300 Mal pro Nacht wiederholt! Dieses Tier bietet also ein System und ein Gehirn, in dem die Mechanismen des Wechsels zwischen NonREM und REM mit einer Zugänglichkeit, Wiederholbarkeit und Kontrolle untersucht werden können, die bei Tieren einzigartig sind. Wir nutzen daher die Vorteile dieser Spezies, um kritische Merkmale der Gehirnfunktion zu untersuchen, die in anderen Spezies nur sehr schwer zu erforschen wären. Da sich Entdeckungen bei einer Tierart oft auf andere Arten übertragen lassen (entweder durch gemeinsame Vorfahren oder durch evolutionäre Konvergenz), kann das, was wir bei Bartagamen beobachten, zu direkten Versuchen bei anderen Arten, einschließlich des Menschen, anregen. Dies war zum Beispiel der Fall bei der Entdeckung der Beteiligung des Claustrums, eines geheimnisvollen und stark vernetzten Teils des Gehirns bei Bartagamen. Neuere Studien an Mäusen und Menschen haben ähnliche Ergebnisse gezeigt, was die Relevanz vergleichender Ansätze unterstreicht und die Untersuchung von Tierarten mit einzigartigen Vorteilen rechtfertigt.