One more reason to get a good night’s sleep | Jeff Iliff

Übersetzung: Sonja Maria Neef Lektorat: Johannes Duschner

Sleep.

Schlaf.

It's something we spend about a third of our lives doing,

Damit verbringen wir etwa ein Drittel unseres Lebens.

Doch wissen wir auch, was dabei passiert?

but do any of us really understand what it's all about?

Two thousand years ago, Galen,

Vor 2000 Jahren behauptete Galen,

one of the most prominent medical researchers

einer der bedeutendsten medizinischen Forscher der Antike,

of the ancient world,

proposed that while we're awake,

dass, während wir wach sind,

our brain's motive force, its juice,

die Triebkraft des Gehirns -- sein Saft,

would flow out to all the other parts of the body,

durch den gesamten Körper fließt und ihn belebt,

animating them but leaving the brain all dried up,

aber das Gehirn selbst "ausgetrocknet" zurückbleibt.

and he thought that when we sleep,

Er dachte, dass wenn wir schlafen

all this moisture that filled the rest of the body

all diese Flüssigkeit aus dem Körper

would come rushing back,

zurückströmen würde,

rehydrating the brain

um das Gehirn zu rehydrieren

and refreshing the mind.

und den Geist zu beleben.

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

Das klingt für uns heute absolut lächerlich.

but Galen was simply trying to explain

Doch Galen versuchte nur etwas am Schlaf zu erklären,

something about sleep

that we all deal with every day.

mit dem wir täglich tun haben.

Wir alle wissen aus Erfahrung,

See, we all know based on our own experience

dass Schlaf den Geist belebt,

that when you sleep, it clears your mind,

and when you don't sleep,

und wenn wir nicht schlafen wird der Geist eingetrübt.

it leaves your mind murky.

Obwohl wir heute viel mehr über den Schlaf wissen

But while we know a great deal more about sleep now

than when Galen was around,

als zu Galens Zeiten,

we still haven't understood why it is that sleep,

haben wir immer noch nicht verstanden,

of all of our activities, has this incredible

warum gerade der Schlaf,

die unglaubliche Funktion hat,

restorative function for the mind.

den Geist zu regenerieren.

So today I want to tell you about

Heute möchte ich über eine aktuelle Untersuchung sprechen,

some recent research

that may shed new light on this question.

die ein neues Licht auf diese Frage wirft.

We've found that sleep may actually be

Wir fanden heraus, dass Schlaf eine Art raffinierte Lösung ist,

a kind of elegant design solution

to some of the brain's most basic needs,

um die Grundbedürfnisse des Gehirns zu erfüllen.

a unique way that the brain

Das Gehirn erfüllt die hohen Ansprüche

meets the high demands and the narrow margins

auf eine einfache und einzigartige Weise,

die es von allen anderen Organen des Körpers unterscheidet.

that set it apart from all the other organs of the body.

So almost all the biology that we observe

Fast die gesamte Biologie

kann als eine Reihe von Problemen

can be thought of as a series of problems

and their corresponding solutions,

und den zugehörigen Lösungen gesehen werden.

and the first problem that every organ must solve

Ein Problem, das jedes Organ lösen muss,

is a continuous supply of nutrients to fuel

ist seine Zellen, rund um die Uhr,

all those cells of the body.

mit Nährstoffen zu versorgen.

In the brain, that is especially critical;

Im Gehirn ist das besonders entscheidend.

its intense electrical activity uses up

Seine hohe elektrische Aktivität

a quarter of the body's entire energy supply,

benötigt ein Viertel der gesamten Körperenergie,

even though the brain accounts

obwohl es nur zwei Prozent der Körpermasse ausmacht.

for only about two percent of the body's mass.

So the circulatory system

Das Kreislaufsystem löst das Problem der Nährstoffversorgung,

solves the nutrient delivery problem

indem Blutgefäße unseren Körper

by sending blood vessels to supply nutrients

and oxygen to every corner of our body.

mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgen.

You can actually see it in this video here.

Sie sehen es in diesem Video.

Here, we're imaging blood vessels

Hier sind die Blutgefäße des Gehirns

in the brain of a living mouse.

einer lebenden Maus abgebildet.

The blood vessels form a complex network

Die Blutgefäße bilden ein komplexes Netzwerk,

that fills the entire brain volume.

das das gesamte Gehirn ausfüllt.

They start at the surface of the brain,

Sie beginnen an der Oberfläche

and then they dive down into the tissue itself,

und tauchen in das Gewebe hinab.

and as they spread out, they supply nutrients

So wird jede einzelne Hirnzelle

and oxygen to each and every cell in the brain.

mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt.

Now, just as every cell requires

Genau wie jede Zelle Nährstoffe benötigt,

nutrients to fuel it,

produziert sie auch Abfall als Nebenprodukt.

every cell also produces waste as a byproduct,

and the clearance of that waste

Die Ausscheidung dieses Abfalls ist das zweite Grundproblem,

is the second basic problem

das jedes Organ lösen muss.

that each organ has to solve.

This diagram shows the body's lymphatic system,

Dieses Diagramm zeigt das Lymphsystem des Körpers,

which has evolved to meet this need.

das dafür zuständig ist, diesen Bedarf zu erfüllen.

It's a second parallel network of vessels

Es ist ein zweites Gefäßsystem,

that extends throughout the body.

das durch den gesamten Körper verläuft.

It takes up proteins and other waste

Es nimmt Proteine und anderen Abfall

from the spaces between the cells,

aus den Zellzwischenräumen auf,

it collects them, and then dumps them into the blood

sammelt und verfrachtet sie ins Blut,

so they can be disposed of.

damit sie zersetzt werden.

But if you look really closely at this diagram,

Wenn Sie sich dieses Diagramm genauer ansehen,

you'll see something

werden Sie etwas bemerken,

that doesn't make a lot of sense.

das nicht sehr viel Sinn macht.

So if we were to zoom into this guy's head,

Wenn Sie in diesen Kopf zoomen würden,

one of the things that you would see there

würden Sie feststellen,

dass es keine Lymphgefäße im Gehirn gibt.

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

But that doesn't make a lot of sense, does it?

Ist das nicht merkwürdig?

I mean, the brain is this intensely active organ

Das Gehirn ist ein sehr aktives Organ,

that produces a correspondingly large amount of waste

das dementsprechend viel Abfall produziert,

that must be efficiently cleared.

der wirksam beseitigt werden muss.

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

Ohne Lymphgefäße kann das Gehirn

the approach that the rest of the body takes

den Abfall nicht beseitigen.

to clearing away its waste

Also funktioniert die Art wie der restliche Körper gereinigt wird,

won't work in the brain.

nicht im Gehirn.

So how, then, does the brain solve

Wie regelt das Gehirn nun die Abfallentsorgung?

its waste clearance problem?

Well, that seemingly mundane question

Mit dieser banalen Frage ist unsere Gruppe in die Geschichte eingestiegen.

is where our group first jumped into this story,

and what we found

Als wir die Tiefen unseres Gehirns erforschten,

as we dove down into the brain,

die Neuronen und Blutgefäße,

down among the neurons and the blood vessels,

was that the brain's solution

fanden wir die unerwartete Lösung des Gehirns

to the problem of waste clearance,

für die Abfallentsorgung.

it was really unexpected.

It was ingenious,

Sie war raffiniert und gleichzeitig wunderschön.

but it was also beautiful.

Ich sage Ihnen, was wir herausfanden.

Let me tell you about what we found.

So the brain has this large pool

Das Gehirn wird von sauberer, klarer Flüssigkeit umschlossen,

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

der sogenannten Zerebrospinalflüssigkeit.

We call it the CSF.

Wir nennen sie CSF.

The CSF fills the space that surrounds the brain,

Die CSF füllt den Raum um das Gehirn aus.

and wastes from inside the brain

Abfall aus dem Inneren des Gehirns gelangt nach draußen in die CSF,

make their way out to the CSF,

which gets dumped, along with the waste, into the blood.

die mit dem Abfall ins Blut abtransportiert wird.

So in that way, it sounds a lot like

Das erinnert an das Lymphsystem, nicht wahr?

the lymphatic system, doesn't it?

But what's interesting is that the fluid and the waste

Die Flüssigkeit und der Abfall aus dem Inneren des Hirns,

from inside the brain,

they don't just percolate their way randomly

sickert nicht zufällig nach draußen.

out to these pools of CSF.

Instead, there is a specialized network of plumbing

Stattdessen gibt es ein spezialisiertes Leitungssystem,

that organizes and facilitates this process.

das diesen Prozess organisiert und ermöglicht.

You can see that in these videos.

Sie sehen es in diesen Videos.

Here, we're again imaging into the brain

Wir stellen hier wieder das Gehirn lebendiger Mäuse dar.

of living mice.

The frame on your left shows

Rechts sehen Sie, was an der Hirnoberfläche passiert,

what's happening at the brain's surface,

and the frame on your right shows

und links, was unter der Oberfläche im Gewebe geschieht.

what's happening down below the surface of the brain

within the tissue itself.

We've labeled the blood vessels in red,

Wir haben die Blutgefäße rot markiert

and the CSF that's surrounding the brain

und die CSF, die das Gehirn einschließt, ist grün.

will be in green.

Now, what was surprising to us

Überraschend ist,

was that the fluid on the outside of the brain,

dass die Flüssigkeit außerhalb des Gehirns

it didn't stay on the outside.

nicht nur außerhalb bleibt.

Instead, the CSF was pumped back into

Stattdessen wird die CSF entlang der Außenseiten der Blutgefäße

and through the brain

along the outsides of the blood vessels,

in und durch das Gehirn gepumpt.

and as it flushed down into the brain

Wenn sie dort entlangfließt, spült sie den Abfall

along the outsides of these vessels,

it was actually helping to clear away,

to clean the waste from the spaces

aus den Zwischenräumen der Gehirnzellen.

between the brain's cells.

If you think about it,

Die Außenseiten der Blutgefäße auf diese Art zu nutzen,

using the outsides of these blood vessels like this

is a really clever design solution,

ist eine raffinierte Lösung.

because the brain is enclosed

Da das Gehirn von einem massiven Schädel eingeschlossen ist,

in a rigid skull

and it's packed full of cells,

und aus sehr vielen Zellen besteht,

so there is no extra space inside it

gibt es keinen Platz mehr für ein zweites Gefäßsystem,

for a whole second set of vessels like the lymphatic system.

wie das Lymphsystem.

Yet the blood vessels,

Die Blutgefäße sind von der Hirnoberfläche

they extend from the surface of the brain

mit jeder Zelle vernetzt.

down to reach every single cell in the brain,

which means that fluid

Die Flüssigkeit erreicht außerhalb dieser Gefäße

that's traveling along the outsides of these vessels

can gain easy access to the entire brain's volume,

ebenfalls jeden Hirnbereich.

so it's actually this really clever way

Die Blutgefäße umzufunktionieren, ist ein sehr schlauer Weg,

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

um die Funktion eines zweiten Gefäßsystems zu ersetzen.

to take over and replace the function

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

Deshalb braucht es kein Lymphsystem.

to make it so you don't need them.

And what's amazing is that no other organ

Interessanterweise verwendet kein anderes Organ diesen Ansatz

takes quite this approach

zur Beseitigung des Abfalls aus den Zellzwischenräumen.

to clearing away the waste from between its cells.

This is a solution that is entirely unique to the brain.

Diese Lösung ist einzigartig für das Gehirn.

But our most surprising finding

Unsere überraschendste Entdeckung ist,

was that all of this,

das alles, was ich Ihnen gerade darüber erzählt habe,

everything I just told you about,

wie diese Flüssigkeit durch unser Gehirn fließt,

with all this fluid rushing through the brain,

it's only happening in the sleeping brain.

nur geschieht, während wir schlafen.

Here, the video on the left

Das Video auf der linken Seite

shows how much of the CSF is moving

zeigt die Bewegung der CSF

through the brain of a living mouse while it's awake.

im Gehirn einer lebendigen, wachen Maus.

It's almost nothing.

Da ist fast gar nichts.

Yet in the same animal,

Bei demselben Tier sieht man,

if we wait just a little while until it's gone to sleep,

kurz nachdem es eingeschlafen ist,

what we see is that the CSF

dass die CSF durch das Gehirn schießt.

is rushing through the brain,

and we discovered that at the same time

Wir haben entdeckt,

when the brain goes to sleep,

dass zum Zeitpunkt, wenn das Gehirn zu schlafen anfängt,

the brain cells themselves seem to shrink,

die Hirnzellen scheinbar schrumpfen

opening up spaces in between them,

und Platz zwischen ihnen entsteht.

allowing fluid to rush through

So kann Flüssigkeit hindurchfließen

and allowing waste to be cleared out.

und Abfall entfernt werden.

So it seems that Galen may actually have been

Es scheint, dass Galen auf dem richtigen Weg war,

sort of on the right track when he wrote about

als er schrieb,

fluid rushing through the brain

dass im Schlaf Flüssigkeit durch das Gehirn fließt.

when sleep came on.

Our own research, now it's 2,000 years later,

2000 Jahre später zeigen unsere Untersuchungen,

suggests that what's happening is that

wenn das Gehirn wach und hochaktiv ist,

when the brain is awake

and is at its most busy,

it puts off clearing away the waste

verschiebt es die Reinigung der Zellzwischenräume auf später.

from the spaces between its cells until later,

and then, when it goes to sleep

Wenn es schläft

and doesn't have to be as busy,

und nicht mehr so beschäftigt ist,

it shifts into a kind of cleaning mode

wechselt es in eine Art Reinigungsmodus,

to clear away the waste

um die Zellzwischenräume von Abfallstoffen zu reinigen.

from the spaces between its cells,

the waste that's accumulated throughout the day.

Jenen Abfall, der sich tagsüber angesammelt hat.

So it's actually a little bit like how you or I,

Es ist eigentlich so wie Sie und ich.

we put off our household chores during the work week

Wir verschieben unsere Hausarbeit,

when we don't have time to get to it,

die wir unter der Woche nicht schaffen,

and then we play catch up on all the cleaning that we have to do

auf das Wochenende, wenn wir mehr Zeit haben.

when the weekend rolls around.

Now, I've just talked a lot about waste clearance,

Ich habe sehr viel über Abfallbeseitigung erzählt,

ohne darauf einzugehen,

but I haven't been very specific

about the kinds of waste

welche Art von Abfall das Gehirn

that the brain needs to be clearing

im Schlaf abtransportieren muss,

during sleep in order to stay healthy.

um gesund zu bleiben.

The waste product that these recent studies

Das Abfallprodukt, das aktuelle Studien hauptsächlich betrachten,

focused most on is amyloid-beta,

ist Amyloid-Beta.

which is a protein that's made in the brain all the time.

Ein Protein, das permanent im Gehirn produziert wird.

My brain's making amyloid-beta right now,

Mein Gehirn produziert es gerade.

and so is yours.

Genau wie Ihres.

But in patients with Alzheimer's disease,

Bei Patienten mit Alzheimer

amyloid-beta builds up and aggregates

wird Amyloid-Beta in den Zwischenräumen der Hirnzellen produziert

in the spaces between the brain's cells,

und sammelt sich dort an,

instead of being cleared away like it's supposed to be,

anstatt abtransportiert zu werden,

wie es sein sollte.

and it's this buildup of amyloid-beta

Diese Ansammlung von Amyloid-Beta ist ausschlaggebend

that's thought to be one of the key steps

in the development of that terrible disease.

für die Entstehung dieser schrecklichen Erkrankung.

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

Wir haben gemessen,

wie schnell Amyloid-Beta

from the brain when it's awake

in einem wachen Gehirn beseitigt wird,

versus when it's asleep,

im Vergleich zu einem schlafenden.

and we found that indeed,

Wir fanden heraus,

the clearance of amyloid-beta

dass Amyloid-Beta tatsächlich schneller

is much more rapid from the sleeping brain.

im schlafenden Gehirn beseitigt wird.

So if sleep, then,

Wenn der Schlaf teilweise das Problem der Abfallentsorgung löst,

is part of the brain's solution

to the problem of waste clearance,

then this may dramatically change how we think

dann könnte dies enorme Auswirkungen auf unser bisheriges Wissen

about the relationship between sleep,

über die Verbindung zwischen Schlaf, Amyloid-Beta

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

und Alzheimer haben.

A series of recent clinical studies

Eine Reihe kürzlicher klinischer Studien

suggest that among patients

bei Patienten ohne Alzheimer zeigt,

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

dass die Verschlechterung der Schlafqualität und -dauer

worsening sleep quality and sleep duration

mit größerem Aufkommen von Amyloid-Beta

are associated with a greater amount

im Gehirn zusammenhängt.

of amyloid-beta building up in the brain,

Ich muss betonen, dass diese Studien nicht beweisen,

and while it's important to point out

that these studies don't prove

that lack of sleep or poor sleep

dass Schlafmangel oder schlechter Schlaf Alzheimer verursachen.

cause Alzheimer's disease,

they do suggest that the failure of the brain

Dennoch zeigen sie,

wenn das Gehirn sich nicht reinigt

to keep its house clean

by clearing away waste like amyloid-beta

und Abfall wie Amyloid-Beta beseitigt,

kann dies zur Entwicklung von Erkrankungen

may contribute to the development

wie Alzheimer beitragen.

of conditions like Alzheimer's.

So what this new research tells us, then,

Neue Forschungen zeigen uns etwas,

is that the one thing that all of you

was Sie alle bereits über Schlaf wussten,

already knew about sleep,

that even Galen understood about sleep,

und auch Galen schon wusste.

that it refreshes and clears the mind,

Und zwar, dass Schlaf den Geist erfrischt und belebt.

may actually be a big part

Genau darum geht es, wenn wir schlafen.

of what sleep is all about.

See, you and I, we go to sleep

Sie und ich schlafen jede Nacht.

every single night,

but our brains, they never rest.

Doch unser Gehirn ruht sich niemals aus.

While our body is still

Während sich unser Körper ausruht

and our mind is off walking in dreams somewhere,

und unser Geist irgendwo in Träumen wandelt,

the elegant machinery of the brain

ist der raffinierte Mechanismus des Gehirns

is quietly hard at work

mit harter Arbeit beschäftigt.

cleaning and maintaining

Es reinigt und hält diese unvorstellbar komplexe Maschine funktionstüchtig.

this unimaginably complex machine.

Like our housework,

Es ist wie die Hausarbeit,

it's a dirty and a thankless job,

eine schmutzige und undankbare,

but it's also important.

aber dennoch sehr wichtige Aufgabe.

In your house, if you stop cleaning your kitchen

Wenn Sie einen Monat lang

for a month,

Ihre Küche nicht sauber machen,

your home will become completely unlivable

werden Sie sehr bald nicht mehr

very quickly.

in Ihrem Haus wohnen können.

But in the brain, the consequences

Im Gehirn sind die Konsequenzen wahrscheinlich verheerender,

of falling behind may be much greater

than the embarrassment of dirty countertops,

als die Peinlichkeit einer schmutzigen Arbeitsfläche.

because when it comes to cleaning the brain,

Denn von der Reinigung des Gehirns

it is the very health and function

hängen Gesundheit und Funktion des Geistes

of the mind and the body that's at stake,

und des Körpers ab.

which is why understanding these

Deshalb müssen wir verstehen,

very basic housekeeping functions of the brain today

dass diese grundlegende Funktion des Gehirns

may be critical for preventing and treating

entscheidend sein kann,

für die Vorbeugung und Behandlung bestimmter Erkrankungen.

diseases of the mind tomorrow.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)