Während des REM-Schlafs (von »rapid eye movement« = schnelle Augenbewegung) träumen wir vermehrt. Diese Phase macht rund 25 Prozent der Nachtruhe Erwachsener aus; doch wozu genau sie dient, ist unklar. Vermutlich sind Lernprozesse eng an den REM-Schlaf gekoppelt. Zumindest bei Mäusen wird dann aber zudem das Gehirn gereinigt, wie Forscher der University of Tsukuba in Japan nachwiesen.

Chia-Jung Tsai und ihren Kollegen gelang es mit einer speziellen Mikroskopietechnik, den Fluss roter Blutkörperchen durch die Hirnkapillaren der Nager sichtbar zu machen. Der Blutstrom versorgt die Neurone nicht nur mit Sauerstoff, sondern entsorgt auch Müll und Stoffwechselprodukte. An der Hirnaktivität der Labormäuse ließ sich ablesen, ob und in welcher Schlafphase sich die Tiere befanden. Während des REM-Schlafs kam es zu einem massiven Anstieg des Blutstroms durch die Kapillaren in verschiedenen Hirnregionen. Dagegen unterschied sich der Blutfluss in den übrigen Schlafphasen nicht vom Wachzustand.

Hinderte man die Mäuse zwischenzeitlich am Einschlafen, verstärkte dies beim nächsten Schlummer den REM-Schlaf – und der Blutstrom nahm weiter zu. Die Forscherinnen und Forscher entdeckten ferner, dass ein bestimmter Rezeptortyp (Adenosin A2a) für die Zunahme des Blutflusses verantwortlich ist, indem er die Gefäßweite reguliert. Für Mediziner ist das vor allem deshalb interessant, weil ein gestörter REM-Schlaf zu vermehrter Ansammlung von Stoffwechselprodukten im Gehirn führen kann und das Alzheimerrisiko erhöht.