Satchin Panda - Der Zirkadian-Code

Einige Jahre später entdeckte Fu eine Familie, die eine andere Mutation des Gens Dec2 aufwies, die potenziell zu einem reduzierten Schlafbedürfnis führte. Menschen mit dieser Mutation wachen bereits nach fünf Stunden Schlaf erholt auf und sind in ihrer Leistungsfähigkeit in keinerlei Hinsicht eingeschränkt. 7

Doch selbst wenn Sie mit solchen Genproblemen zu kämpfen haben, können gesunde Gewohnheiten die schädlichen Auswirkungen aufheben. Obwohl es Betty schwerfiel, bis spät am Abend wach zu bleiben und Freunde zu treffen, nutzen andere Betroffene diese Verschiebung aus, indem sie eher mit der Arbeit beginnen und so früher nach Hause gehen können. Doch die meisten Menschen, vor allem Langschläfer, haben nicht mit Gendefekten zu kämpfen, sondern eher mit Gewohnheiten, die ihrem Zirkadian-Code zuwiderlaufen.

Ich kam einmal mit einem erfolgreichen Geschäftsmann ins Gespräch, der mir erzählte, wie schwer es ihm fiel, nachts einzuschlafen und mehrere Stunden am Stück zu schlafen. Er war davon überzeugt, „schlechte Schlafgene“ zu besitzen. Aber nachdem ich mich mit ihm für einige Minuten über seine täglichen Gewohnheiten und Essenszeiten unterhalten hatte, wurde mir klar, dass sein Schlafproblem durch die drei Tassen starken Kaffee verursacht wurde, die er jeden Tag zwischen dem späten Nachmittag und seiner Bettgehzeit trank. Sobald er damit aufhörte, nachmittags Kaffee zu trinken, begann er um 22 Uhr einzuschlafen und ganze sieben Stunden durchzuschlafen.

Ein weiteres Beispiel dafür, dass schlechte Gewohnheiten der Grund sind, dass wir uns für Morgenmenschen oder Nachteulen halten, liefert das Experiment von Ken Wright Jr. an der University of Colorado in Boulder. Er leitete einen Campingausflug für Menschen, die sich selbst dem gemäßigten Spektrum der Nachteulen zuordneten: Sie gingen spät zu Bett und wurden morgens spät wach. Vor dem Ausflug überwachten alle Teilnehmer ihre Schlafmuster und nahmen Speichelproben, um herauszufinden, zu welchem Zeitpunkt ihr Körper die größte Menge des Schlafhormons Melatonin produzierte. Wright fand heraus, dass bei vielen der Nachteulen die Melatoninproduktion verspätet einsetzte. Ihr Schlafhormonspiegel stieg nicht vor 22 Uhr an und erreichte seinen Höhepunkt erst nach Mitternacht.

Nachdem die Gruppe zwei Tage in der Wildnis gecampt hatte, wurden erneut Speicheltests gemacht. Zur Überraschung aller hatte sich bei den Nachteulen der Melatoninrhythmus normalisiert, der nun – im Vergleich zur Zeit vor dem Ausflug – entsprechend früher am Abend einsetzte. Die Teilnehmer konnten jetzt vor 22 Uhr schlafen gehen. Ihr Melatoninspiegel stieg bereits gegen 19 oder 20 Uhr an, anstatt erst zwei bis drei Stunden später, und sie konnten nicht mehr so lange wach bleiben. 8Die Veränderung hing nicht mit unbequemen Schlafgelegenheiten zusammen, sondern mit dem Fehlen von hellem Licht am Abend und dem Auslassen anderer schlechten Angewohnheiten, etwa dem Arbeiten bis in die Nacht hinein und Koffein am späten Abend. Durch das Fehlen von hellem Licht bei Nacht konnten diese Menschen wieder ihren normalen zirkadianen Rhythmus aufnehmen.

Dieses Experiment ist einer der Gründe, warum ich glaube, dass wir unsere Gesundheit selbst in der Hand haben. Gewohnheiten zu korrigieren, ist der Schlüssel zur Verbesserung unseres Zirkadian-Codes. Ich habe den Effekt am eigenen Leib erlebt. Als ich mit einigen Kollegen im Masai-Mara-Nationalpark in Kenia zeltete – ohne elektrisches Licht und umgeben von wilden Tieren –, hatten wir keine Veranlassung, bis spät in die Nacht wach zu bleiben. So gut wie dort hatte ich schon seit Jahren nicht mehr geschlafen und ich wachte mehrere Tage lang rund eine halbe Stunde vor Sonnenaufgang erfrischt auf. Als ich nach San Diego zurückkehrte, stellte sich mein altes Schlafmuster wieder ein – ich ging spät nachts ins Bett und versuchte, eine Stunde nach Sonnenaufgang wach zu werden. Als ich mit meinen Kollegen darüber sprach, zeigten sie mir die vielen Unterschiede zwischen dem Leben in San Diego und dem im Masai-Mara-Nationalpark auf: In Kenia war ich am Tag jeder Menge Licht ausgesetzt, während es nachts fehlte. Auch war es stiller, die Temperaturen sanken bei Nacht und ich hatte früher zu Abend gegessen. All diese Faktoren hatten zu besserem Schlaf beigetragen.

Wenn die wichtigste Aufgabe des zirkadianen Systems darin besteht, die Energieaufnahme zu optimieren und das Überleben zu sichern, was passiert dann mit ihm, wenn Nahrung zur falschen Zeit zur Verfügung steht? Was geschieht beispielsweise, wenn Nagetiere nur am Tag Nahrung erhalten, wenn sie eigentlich schlafen und fasten sollen? Ignoriert der SCN-Taktgeber die Nahrung? Das hätte – gelinde gesagt – ungünstige Auswirkungen auf die Gesundheit, denn wenn die Tiere das Futterangebot ignorieren, sterben sie. Wenn Mäuse lernen, dass Futter nur am Tag zur Verfügung steht, beginnen sie eine Stunde vor Ankunft der Nahrung aufzuwachen, um nach Futter zu suchen. Man könnte also sagen, sie entwickeln einen Mechanismus zur Vorhersage von Futter. Nachdem sie gefressen haben, schlafen sie allerdings wieder (wie sie dies für gewöhnlich tagsüber tun) und sind erst nachts wieder aktiv. Ihre SCN-Uhr, die ihren täglichen Schlaf-Wach-Rhythmus kontrolliert, funktioniert also weiterhin einwandfrei, abgesehen von einer kurzen Phase am Tag, wenn sie aufwachen, um zu fressen.

Wenn Mäuse tagsüber fressen, was von der Natur ja so nicht vorgesehen ist, was geschieht dann mit der Nahrung? Wird sie verdaut und in der Leber verarbeitet, wo die Leberuhr den Stoffwechsel steuert? Bis zu diesem Zeitpunkt hatten wir geglaubt, dass die Leber zwar eine Uhr hat, deren Funktion aber zumindest teilweise vom Gehirn gesteuert wird, das ein Signal an die Leber sendet. Gleichzeitig waren wir skeptisch, denn es würde eine Menge Energieaufwand und Mühe für die Leber bedeuten, so sehr vom Gehirn abhängig zu sein. Und es gab ein weiteres Paradoxon: Wenn ein Tier jeden Tag zur falschen Zeit Nahrung aufnimmt und seine Leberuhr auf eine Verstoffwechselung in der Nacht programmiert ist, wäre die Leber nicht in der Lage, am Tag aufgenommene Nahrung zu verarbeiten.

Wir führten also 2009 ein einfaches Experiment durch. Wir nahmen einige nachtaktive Tiere, in diesem Fall Mäuse, und fütterten sie nur am Tag. Dann sahen wir uns ihre Leberfunktion an und stellten fest, dass sich nahezu jedes Leber-Gen, das sich innerhalb von 24 Stunden ein- und ausschaltet, komplett an der Nahrungsaufnahme orientierte und Zeitpunkt und Licht keine Rolle spielten. 9Es war also das Futter, das die Leberuhr steuerte, nicht das Gehirn.

Die Untersuchungsergebnisse änderten unsere Sicht auf den zirkadianen Rhythmus und seine Beziehung zu Licht und Nahrung. Anstatt zu glauben, dass die Organe des Körpers alle Informationen über den richtigen Zeitpunkt aus der Außenwelt über die Blaulicht-Sensoren im Auge bezogen, wussten wir nun, dass der Körper auch auf andere Hinweise reagierte. Genauso wie das erste Morgenlicht unsere Gehirnuhr stellt, stellt der ersten Bissen am Tag unsere Organuhren. Tatsächlich kann die Nahrungsinformation ein so starkes Signal sein, dass sie das Hauptsignal der SCN-Uhr überschreibt.

Denken Sie einmal an Ihr Frühstück am Morgen. Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Sie morgens immer zur gleichen Zeit hungrig werden, ganz gleich, wie viel sie am Abend zuvor gegessen haben? Das hängt damit zusammen, dass Ihre Gehirnuhr oder die Uhr in Ihrem Hungerzentrum dem Körper sagt, wann er hungrig sein sollte. Gleichzeitig sprechen Gehirn und Darm miteinander und die Uhr im Darm instruiert das Gehirn, sich auf ein Frühstück vorzubereiten. Die Bauchspeicheldrüse ist bereit, Insulin abzugeben, die Muskeln sind bereit für die Aufnahme von Glukose, und die Leber ist bereit, Glykogen zu speichern sowie Fett herzustellen und einzulagern.