Der Einfluss von Ghrelin auf die schlafassoziierte Gedächtnisbildung

Abstract

In dieser humanexperimentellen Studie wurde untersucht, ob die nächtliche Gabe von Ghrelin die schlafassoziierte Gedächtniskonsolidierung fördert. Ghrelin ist ein orexigenes Peptid und wird im Magen und Gehirn synthetisiert. Als endogenes Hormon bindet es an den GHS-Rezeptor, einen transmembranen G-Protein-gekoppelten Rezeptor. Diesen findet man in vielen Gehirnregionen, wie dem Hypothalamus, dem Hippokampus, dem Thalamus und dem ventralen tegmentalen Areal. Das Hormon Ghrelin kann den Schlaf beeinflussen. In Vorläuferstudien zeigte sich, dass Ghrelin bei jungen Männern den Slow-Wave-Schlaf erhöht und einen schlaffördernden Effekt hat. Im Gegensatz dazu kann sehr hoch dosiertes Ghrelin den Schlaf auch hemmen. Wie sehr Ghrelin den Schlaf verändert und wie es sich auf die schlafassoziierte Verfestigung spezifischer Gedächtnisspuren auswirkt, war der Untersuchungsgegenstand dieser Studie. In der doppelblinden Crossover-Studie verbrachten 16 männliche normalgewichtige (BMI 20-25 kg/m2) Probanden im Alter von 18 bis 31 Jahren nach einer Eingewöhnungsnacht zwei Experimentalnächte im Abstand von 2 Wochen im Labor und absolvierten Gedächtnistests vor und nach dem Schlaf: eine räumliche Gedächtnisaufgabe („Memory“), mit der das deklarative, und eine motorische Aufgabe (Fingertapping), mit der das prozedurale Gedächtnis untersucht wurde. Dabei war der Unterschied zwischen Lernleistung am Abend und Abrufleistung am Morgen das entscheidende Kriterium der Gedächtnisbildung. In beiden Nächten wurde während der Nacht von 23:00 Uhr bis 7:00 Uhr der Schlaf polysomnographisch aufgezeichnet, um Schlafstadien bestimmen zu können. Nach Eintritt des Tiefschlafs wurde viermal Ghrelin (je 50 µg) bzw. Placebo verabreicht. Während der gesamten Nacht wurde Blut entnommen, um die Konzentrationen von acyliertem und desacyliertem Ghrelin, Kortisol und Somatropin zu bestimmen. Obwohl das injizierte Ghrelin einen starken Anstieg der Konzentrationen von acyliertem und desacyliertem Ghrelin sowie erwartungsgemäß von Kortisol und Somatropin auslöste, hatte die Gabe des Hormons keinen Einfluss auf den Schlaf beziehungsweise auf die Schlafstadien. Die Hypnogramme der Placebo- und der Ghrelin-Nächte zeigen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Bedingungen. Auch die subjektiv empfundene Schlafqualität der Probanden, die sie mittels eines Fragebogens angaben, zeigte keine nennenswerten Abweichungen zwischen den Bedingungen. Während die deklarative Gedächtnisbildung ebenfalls unbeeinflusst blieb, zeigten die Probanden in der Ghrelinbedingung eine bessere Abrufungleistung im Test des prozeduralen Gedächtnisses (Fingertapping) als in der Placebobedingung. Zukünftige Studien können nun auf dieser Grundlage erforschen, wie belastbar der beobachtete verbessernde Effekt von Ghrelin auf die schlafassoziierte Verfestigung prozeduraler Gedächtnisinhalte ist und welche Mechanismen diesen vermitteln. Die erbrachten Ergebnisse liefern einen weiteren Beleg dafür, dass ein metabolisch wirksames Hormon wie Ghrelin auch kognitive Funktionen beeinflusst und demonstrieren mithin die enge Wechselwirkung zwischen Endokrinium, Schlaf und Gedächtnis.