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EEG und Schlaf-Wach-Rhythmus
Das EEG misst summierte postsynaptische Potentiale kortikaler Pyramidenzellen und zeigt charakteristische Frequenzbänder, die den Wachheits- und Schlafzustand widerspiegeln. Der Schlaf gliedert sich in NREM- und REM-Schlaf, die zyklisch etwa alle 90 Minuten wechseln.
- â Wachzustand: Beta (>13 Hz, Augen offen/aktiv) und Alpha (8â13 Hz, entspannt, Augen geschlossen, okzipital betont)
- NREM-Schlaf: Stadium N1/N2 mit Theta (4â8 Hz), Schlafspindeln und K-Komplexen; Tiefschlaf N3 mit Delta (<4 Hz, Slow-Wave-Sleep)
- REM-Schlaf: EEG ähnelt Wachzustand (gemischtfrequent, niedrigamplitudig), begleitet von rascher Augenbewegung und Muskelatonie
- â Der Nucleus suprachiasmaticus (Hypothalamus) ist die zentrale zirkadiane Uhr, gesteuert durch Licht Ăźber die Retina
- Melatonin aus der ZirbeldrĂźse fĂśrdert den Schlafbeginn, seine AusschĂźttung wird durch Licht supprimiert
Quellen
- Schmidt/Lang/Heckmann âPhysiologie des Menschenâ (Springer)
- IMPP Gegenstandskatalog GK1 (Erster Abschnitt der Ărztlichen PrĂźfung)
- Patel/Reddy/Araujo âPhysiology, Sleep Stagesâ (NCBI Bookshelf / StatPearls)
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EEG und Schlaf-Wach-Rhythmus
Das EEG entsteht durch synchronisierte exzitatorische und inhibitorische postsynaptische Potentiale an den Dendriten kortikaler Pyramidenzellen, die sich als Dipole aufsummieren und an der Kopfhaut ableiten lassen. Die Synchronisation wird maĂgeblich durch thalamokortikale Kreisläufe gesteuert: Im Wachzustand desynchronisiert der aszendierende retikuläre Aktivierungssystem (ARAS) Ăźber cholinerge und aminerge Projektionen die Kortexaktivität, während im NREM-Schlaf thalamische Neurone rhythmisch bursten und so die langsamen, hochamplitudigen Wellen erzeugen. Der Schlaf-Wach-Rhythmus wird zirkadian vom Nucleus suprachiasmaticus getaktet und homĂśostatisch durch den Schlafdruck (Adenosin-Akkumulation) moduliert (Zwei-Prozess-Modell nach BorbĂŠly). Pro Nacht durchläuft man 4â6 Zyklen aus NREM- und REM-Phasen, wobei der Tiefschlafanteil zu Beginn der Nacht und der REM-Anteil gegen Morgen zunimmt.
- â Zwei-Prozess-Modell: Prozess S (homĂśostatischer Schlafdruck, steigt mit Wachzeit durch Adenosin) und Prozess C (zirkadianer Rhythmus, Nucleus suprachiasmaticus)
- REM-Schlaf wird durch cholinerge Neurone im Tegmentum (PPT/LDT) getriggert, die Muskelatonie Ăźber absteigende Bahnen zum RĂźckenmark (glycinerge Hemmung der Motoneurone) vermittelt wird
- Schlafspindeln (Stadium N2) entstehen im Nucleus reticularis thalami durch GABAerge Inhibition und dienen der Gedächtniskonsolidierung
- â ď¸ PrĂźfungsfalle: REM-Schlaf wird wegen des wach-ähnlichen EEG auch paradoxer Schlaf genannt â nicht mit Tiefschlaf (N3, Delta-Wellen) verwechseln
- â ď¸ Verwechslung: Alpha-Rhythmus tritt bei entspanntem Wachsein mit geschlossenen Augen auf (okzipital), nicht im Schlaf â wird bei AugenĂśffnung durch Beta-Aktivität blockiert (Alpha-Blockade)
- Delta-Wellenanteil (Slow-Wave-Sleep) ist besonders fĂźr die Erholung und Wachstumshormon-AusschĂźttung relevant, nimmt mit dem Alter ab
Quellen
- Schmidt/Lang/Heckmann âPhysiologie des Menschenâ (Springer)
- IMPP Gegenstandskatalog GK1 (Erster Abschnitt der Ărztlichen PrĂźfung)
- Patel/Reddy/Araujo âPhysiology, Sleep Stagesâ (NCBI Bookshelf / StatPearls)