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Reportage über eine "fast verschlafene" Facharbeit


Abbildung 1: Die beiden Oberärzte Frau Dr. Hamm und Herr Dr. Beier waren sehr freundlich und unterstützen mich in meinem Vorhaben dahingehend, dass sie mein Schlafprofil, im ausgeruhten Zustand und einmal nach einem 3-tägigen Schlafentzug mit nur jeweils 3 Stunden Restschlafzeit, aufzeichneten.


Abbildung 2: Ein genormtes Schlafprofil auch Hypnogramm genannt verdeutlicht, wie der Schlafende gleichsam als „Tiefsee-Taucher“ in verschiedene Schlafphasen eintaucht und aus ihnen wieder auftaucht. Wichtig sind vor allem die REM-Traumschlafphase (Stadium 1) sowie die Tiefschlafphase (Stadium 4), in der wichtige Lerninhalte vom Vortage als Gedächtnisspuren (sog. Engramme) verfestigt werden.

Eine Facharbeit eröffnet uns als Schülern die Möglichkeit wirklich eigenständig eine ca. 10-seitige Schrift über selbst erarbeitete wissenschaftliche Ergebnisse anzufertigen. Meist bietet sie darüber hinaus auch die günstige Gelegenheit wichtige Punkte fürs Abitur zu sammeln. Also ein doppelter Anreiz, der allerdings Durchhaltevermögen voraussetzt. Daher sollte das gewählte Thema klar umrissen sein, damit es auch über einen längeren Zeitraum interessant bleibt.

In meinem Fall interessierte mich zum Glück das Thema Neurobiologie schon bevor ich überhaupt daran gedacht habe eine Facharbeit zu schreiben:

Mit dem Übergang in die Mainzer Studien Stufe (MSS) und dem Älterwerden ändert sich nicht nur der Stundenplan, sondern ja auch unsere Freizeitgestaltung. Der MSS-Schüler ist unter der Woche einem zyklischen Wechsel zwischen schulischen Lern- und Schlafphasen daheim, sowie dem Partyspaß am Wochenende ausgesetzt. Ob dies wohl immer so recht zueinander passt ? Dass das Feiern nicht gerade förderlich für den Lernerfolg ist, bekommt man ja oft genug mit erhobenem Zeigefinger gesagt. Doch woran liegt es eigentlich genau ???

An dieser Stelle wollte ich für mich herausfinden, wie sich ein anstrengendes „Party-Wochenende“ auf mein eigenes Lernverhalten auswirken würde. Hier interessierte mich besonders der Einfluss des deutlich ausgeprägten Schlafentzugs. Ich nahm Kontakt zum Zentrum für Schlaf- und Beatmungsmedizin in Köln-Merheim auf und erkundigte mich über die Möglichkeit einen kontrollierten Schlafentzug durchzuführen.

Im Verlauf eines Schlafprofils werden unter Anderem die Hirnströme gemessen, die dann als EEG oder Elektro-Encephalo-Gramm dokumentier- und auswertbar vorliegen. Hierbei zeigt sich, wie in Abbildung 2 verdeutlicht, dass der nächtliche Schlaf grob in 4 Stadien d.h. Schlafphasen eingeteilt werden kann.

 



Abbildung 3: Verkabelung und Fixierung der Messelektroden am ganzen Körper im Schlaflabor vor jedem „Versuchs“-Schlaf.

Wie erging es mir konkret im Schlaflabor ?

Um verschiedene Hirnströme messen und ein Schlafprofil erstellen zu können, wurden, wie in Abbildung 3 zu sehen, viele Elektroden rund um meinen Körper und später auch über meinen Kopf verteilt angebracht..

Nachdem ich nun meine erste „verkabelte“ Nacht im Schlaflabor hinter mir hatte, fing der wohl anstrengendste Teil meiner Facharbeit an. Ich durfte drei Tage bzw. Nächte lang jeweils nur drei Stunden schlafen. Zu diesem Zweck beschäftigte ich mich mit Spaziergängen und Ähnlichem, bis endlich meine zweite Nacht im Schlaflabor bevorstand. Die Übermüdung zeigte sich bei mir durch eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber emotionalem Stress (das typische „Generve“ der Stufenkollegen), sowie in einer eingeschränkten Wahrnehmung (Tunnel-Blick).

Nach wenigen Tagen erhielt ich die Auswertungen und damit auch meine Arbeitsgrundlagen, die es nun zu interpretieren galt. Ich beobachtete ein überraschendes Ergebnis. Die Veränderungen zwischen den unterschiedlichen Schlafstadien waren signifikant.



Abbildung 4: In der Grafik sind die prozentualen Anteile der Schlafstadien in der Probe-Nacht (17.12.2010) ohne vorhergehenden Schlafentzug mit roten Balken dargestellt, sowie die prozentualen Anteile der Schlafstadien in der Probe-Nacht (21.12.2010) nach vorhergehendem Schlafentzug mit grünen Balken dargestellt.

Auswertung:

Am prägnantesten ist die Veränderung in den letzten beiden Schlafphasen S3 und S4. Während sich nach Schlafentzug die S3 Phase fast vervierfachte, wurde die Tiefschlafphase S4 halbiert. Doch was bedeutet das nun für mich? In der Tiefschlafphase werden im Rahmen eines EEG vorwiegend elektrische Impulse im Deltawellen-Rhythmus [2-4 Hertz] gemessen. Verschiedene Forscher fanden zuvor heraus, dass in dieser Phase besonders die Hirnareale reaktiviert werden, die bereits aktiv waren während wir am Tage lernten. Im Tiefschlaf (Stadium 4) werden also wichtige Lerninhalte, welche wir tagsüber mühselig in unsere Köpfe geschaufelt haben, noch einmal aktiviert. Diese „Reaktivierung“ von Gedächtnisspuren führt zu ihrer Verfestigung durch die Ausprägung zusätzlicher Verbindungen zwischen den Nervenzellen (Synapsen). Fehlt also nun ein Großteil dieser Tiefschlafphasen nachdem wir z.B. am Wochenende feiern waren, kann das am Montagmorgen Aufgenommene in der nächsten Nacht, wenn überhaupt, nur unwesentlich verankert werden.

Fazit: wir lernen schwer und weniger !!!. (Und genau dies war auch mein subjektiver Eindruck nach der 2. Nacht).

Diese Ergebnisse bedeuten auch eine neue Erfahrung für Lehrer, die eine oder mehrere „Nachtschichten“ fordern, um kurzfristig viele Lerninhalte durch ihre Schützlinge lernen zu lassen. Dies wird wohl nicht von Erfolg gekrönt sein.

Marvin Doevenspeck