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Schlaf


Kuriositäten


Basiswissen


Schlaf ist ein Zustand verminderter Bewegng und veminderter Aufmerksamkeit für äußere Reize[6]: Menschen und Tiere müssen, um überleben zu können, in mehr oder minder regelmäßigen Abständen die Aufmerksamkeit für die Außenwelt weitgehend herunterfahren können. Der Grund dafür ist bisher noch unbekannt[7]. Bemerkenswert ist, dass Schlaf auch bei scheinbar niederen Tieren auftritt.

Schlaf ist lebensnotwendig


Schlafähnliche Zustände beobachtet man bis hin zu so einfach gebauten Organismen wie dem nur 1 mm langen Wurm Caenorhabditis elegans[10]. Hindert man Ratten[8] oder Fliegen am Schlafen, so sterben sie in etwa derselben Zeit, in der sie auch bei eine Entzug von Nahrung sterben würden.

1.0 Dauerhafter Schlafentzug führt auch bei einfachen Tieren zum Tod.

Während die Todesursache beim Nahrungsentzug offensichtlich ist, weiß man nicht, was bei einem Schlafentzug den Tod herbeiführt[9]. Schlaf scheint evolutionär sehr alt zu sein, wozu er nötig ist, gilt als unklar.

Träumende Spinnen und Wirbellose


Im Jahr 2022 erschien eine beachtenswerte wissenschaftliche Veröffentlichung zum Schlafverhalten einer bestimmen Springspinnenart: diese Spinnen zeigen das für Traumphasen von Menschen typische schnelle Bewegen der Augen, das sogenannte rapid eye movement (REM)[1]. Im Jahr 2023 folgte eine ähnlich lautende Studie für Oktopusse[2].

2.0 "Niedere" Tiere zeigen Anzeichen von Schlaf mit Traumphasen.

Damit stellt sich die Frage, ob Tiere ein seelisches Innenleben haben, in dem es auch Träume gibt. Die Idee, dass auch einfachste Lebensformen, bis hin zu einfachsten Einzellnern eine Art von psychischem Innenleben haben, vetrat unter anderem der deutsche Biologe Ernst Haecke (1834 bis 1919)[3]. Siehe auch Traum ↗

Schlafende Rentiere


Rentiere leben im hohen Norden. Um im nahrungsarmen Winter überleben zu können, müssen sie im Sommer große Mengen an Nahrung zu sich nehmen. Um möglichst lange fressen zu können, scheint ihr Gehirn die Fähigkeit entwickelt zu haben, auch beim Fressen zu schlafen.

3.0 Schlaf kann auch mit äußerer Aktivität einhergehen.

Darauf deutet die Messung von Hirnwellen hin[5]. Die Besonderheit hier ist, dass der Schlaf auch mit einer äußeren Handlung einhergehen kann. Siehe auch Rentier ↗

Schlaf reorganisiert unser Gedächtnis


Eine Erklärung zielt darauf ab, dass sich Lebewesen mit dem Schlaf an unterschiedliche ökologische Nischen anpassen konnten, etwa Winter und Sommer und Tag und Nacht[7]. Gegen dieses Argument spricht der Befund, dass etwa auch Würmer, deren Umweltbedingungen sich nie deutlich ändern, ein Schlafbedürfnis zeigen. Auch ist es evolutionsbiologisch nicht zu erklären, warum ein Schlafentzug tödlich sein soll, wenn der Schlaf nur eine Anpassung an eine dunkle Tageszeit sein sollte.

4.0 Schlaf ist wichtig für unserer Gedächtnis.

Ein Ansatz geht davon aus, dass Schlaf mit seinen Traumphasen wichtig für die Organisation unserer Gedächtnisses und unserer Gefühle ist (Off-line memory consolidation)[11]. Neue Gedächtnisinhalte werden mit vorhandenen Erinnerungen abgeglichen und zum Beispiel der Wichtigkeit nach neu geordnet. Eine andere Funktion ist die Simulation von Bedrohungslagen[12]. Eine interessante Frage hier ist, warum diese Prozesse nicht auch im Wachzustand ablaufen können.

Der Eisenwaren-Laden als Modell


Stellen wir uns ein Geschäft in einer Zeit vor den Computern vor. Ein einzelner Mann bietet dort Schrauben, Nägel, Beschläge, kleinere Werkzeuge, Kabel und viel sonstigen Krimskrams an. Hinter dem kleinen Verkaufsraum hat der Mann alle Waren in einem großen Lagerraum auf vielen Reageln mit mehreren Stochwerken sortiert. Während der Öffnungszeiten kommen oft viele Kunden in kurzer Zeit. Sie schätzen es, dass sie kleine Mengen (5 Schrauben M4 aus Messing!) kaufen können und sie auch schnell bedient werden.

5.0 Ein kleiner Eisenwarenhändler steht vielleicht vor denselben Anforderungen wie ein Gehirn.

Um die gewünschten Waren schnell zu finden, hat der Händler zwei Nachschlagewerke angelegt. Auf einem großen Bogen Papier hat er die Artikel notiert, die zu 90 % von den Kunden nachgefragt werden. Ein Blick auf das Papier und sofort weiß er, wo dieses Material liegt. Dieses Material hat er im Lagerraum so platziert, dass er es sofort leicht greifen kann. Es liegt in bequemer Greifhöhe vorne im Regal direkt an der Tür zum Verkaufsraum. In einem dicken Buch mit vielen Seiten hat er dann alle Artikel die er überhaupt anbietet zusammengefasst. Um dort einen Artikel zu suchen, muss er oft mehrere Seiten durchblättern. Und im Lagerraum können diese Artikel so hoch im Regal liegen, dass er eine Leiter benötigt. Interessant ist auch, dass manche Artikel unter mehreren Namen gesucht werden können (Messschieber, Schieblehre; Schraubendreher, Schraubenzieher etc.). Während der Öffnungszeiten notiert der Händler auf Papierzetteln nur kurz Datum, Anzahl und Name verkaufter Artikel, mehr nicht. Wichtig für den Händler ist, dass die Listen für ihn stets schnell und zuverlässig bleiben. Um die Listen und den Lagerraum effizient zu halten, fallen dann immer wieder Pflegearbeiten an:


Zwei Punkte scheinen mir hier wesentlich zu sein: a) die Arbeiten können nicht während der Kundenzeiten durchgeführt werden. Sie würden den reibungslosen Verkauf empfindlich stören. Und b) Durch gegenseitige Abhängigkeiten (Änderungen in mehreren Listen gleichzeitig, Lagerplatz, Beschriftung auf Behältern etc.) können die Änderungen nicht getrennt nacheinander abgearbeitet werden[14]. Sie müssen gleichzeitig vollzogen werden, um die innere Stimmigkeit zu wahren.

6.0 Aktualisierungen müssen gleichzeitig und getrennt vom "Tagesgeschäft" erfolgen.

Das Gedankenspiel könnte man beliebig weiter forstsetzen: der Händler notiert sich auf einem Zettel Arbeiten, die er irgendwann noch einmal ausführen will (Todo-Liste). Diese Liste muss ebenfalls gepflegt werden. Manche Todo's haben sich erledigt, Dringlichkeiten ändern sich. In einem sehr weit gefassten Sinn könnte man die gesamte Organisations-Tätigkeit umschreiben als Konsistenzerhaltung ↗

Spekulation: schlafende Organisationen


Verschiedene Autoren sehen in soziotechnischen Kommunikationsstrukturen enge Analogien zu biologischen neuronalen Netzen und Gehirnen. Die bekanntes derartige Hypothese ist die Vorstellung von einem Globalen Gehirn (global brain)[4]. In einer konsequenten Übertragung typischer Eigenschaften natürlicher neuronaler Netze von biologischen Organismen auf menschliche Organisationsstrukturen müsste man dann auch folgern, dass auch neuronal organisierte Unternehmen oder Behörden irgendwann einmal schlafen müssen.

7.0 Auch Organisationen könnten ein Schlafbedürfnis zeigen

Das würde man dann an technisch oder organisatorisch notwendigen Betriebspausen erkennen, in denen etwa eine Firma ihr eigentliches Geschäft einstellt um sich ganz ihrer "neuronalen" Innenwelt zu widmen. Siehe mehr zu diesem Gedanken im Artikel neuronale Organisation ↗

Wortherkunft von Schlaf


Das Wort schlafen ist verwandt mit schlapp und schlaff: kraftlos, ohne Regung, müde oder erschöpft. Die Wissenschaft von der Herkunft der Wort ist die Etymologie ↗

Fußnoten


Aktivität von etwa 2 bis 4 Stunden. Stört man diese Ruheperioden, zeigen die Würmer einen starken Drang, diese später verstärkt nachzuholen. Bemerkenswert an diesem Wurm ist, dass die Schlafphase nicht durch äußere Umwelt bedingt zu sein scheint sondern ausschießlich eine inneren Uhr folgt. Das deutet darauf hin, dass Schlaf nicht nur unterschiedliche Umweltzustände wiedergibt, sondern eine organische, innere Ursache haben könnte. Die Befunde sind erklärt in: Ravi Allada, Jerome M. Siegel: Unearthing the Phylogenetic Roots of Sleep. In: Current Biology. Volume 18, Issue 15. 5 August 2008. Dort die Seiten R670-R679. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.06.033. Siehe auch Caenorhabditis elegans ↗


Ein schlafender Astronaut an Bord der ISS: man beachte den Schlafsack. Er ist an den Wänden befestigt, sodass der Astronaut nicht vom Schlafplatz wegschweben kann. Das Kopfkissen ist aufblasbar, sodass der Kopf einen gewissen Druck verspürt. NASA