Wie Schulkinder sich schlauschlafen
Es ist für die Lernleistung wichtig, dass sich Kinder während der Nacht erholen. Denn im Schlaf regeneriert sich die Hirnfunktionalität, und Gedächtnisinhalte werden gefestigt.
LERNINHALTE SPEICHERN IM SCHLAF
Lernen ist ein stufenweiser Prozess. Zunächst wird neues Material aktiv trainiert. Anschliessend werden neu gelernte Inhalte eingespeichert, was unter anderem im Schlaf passiert. Zu einem späteren Zeitpunkt können diese neuen, erfolgreich gespeicherten Informationen dann abgerufen werden.
Forschungsergebnisse zeigen, dass prozedurales Lernen – also das Erlernen und Einprägen von Fertigkeiten, Bewegungsmustern und körperlichen Abläufen wie Radfahren – vor allem im Rapid-Eye-Movement- oder REM-Schlaf stattfindet. Das deklarative Gedächtnis, also das Erinnern von Fakten und Episoden, geschieht im sogenannten Non-REM-Schlaf, in welchem Inhalte des deklarativen Gedächtnissystems reaktiviert und dadurch vom Kurzzeitspeicher (Hippocampus) in den Langzeitspeicher (Neokortex) des Gehirns transferiert werden.
Während dieses Prozesses treten spezielle Gehirnstrommuster, sogenannte Schlafspindeln, auf. Wir wissen heute, dass Anzahl und Stärke dieser Schlafspindeln die Gedächtnisleistung beeinflussen. Dieser Zusammenhang wurde bisher anhand von Untersuchungen mit Erwachsenen belegt. Wir konnten ähnliche Ergebnisse nun auch bei Schulkindern feststellen.
In einer Untersuchung mit 54 Salzburger Viertklässlern im Alter von acht bis elf Jahren forschten wir nach Zusammenhängen zwischen Schlafqualität und kognitiven Leistungen. Hierfür haben wir zuerst nach den Schlafgewohnheiten der Kinder gefragt, um mögliche den Schlaf störende Umweltfaktoren wie Licht, Lärm, Hitze oder Kälte auszuschliessen. Dann haben die Kinder an einem allgemeinen Test zu Intelligenz und emotionalen Fähigkeiten teilgenommen. Schliesslich haben wir ihre Schlafgewohnheiten eine Woche lang aufgezeichnet.
Die Kinder führten ein Schlaftagebuch und trugen einen sogenannten Aktigrafen, ein Messgerät von der Grösse einer Armbanduhr, das Daten über Bewegungsaktivitäten speichert. Während zwei Nächten wurde der Schlaf der Kinder mit einem mobilen Elektroenzephalografen zu Hause aufgezeichnet.
Ein Mittagsschlaf bei Kindern unterstützt das Speichern von neu Gelerntem.
Dr. Kerstin Hödlmoser
Die Messungen der ersten Nacht dienten als Ausgangswerte. Vor der zweiten Nacht haben wir den Kindern zur Feststellung der Gedächtnisleistung 50 Wortpaare präsentiert, die sie sich merken sollten. Am Morgen haben wir die Aufgabe wiederholt. Im Schnitt hatten die Kinder am Vorabend 50,81 Prozent aller Wortpaare richtig ergänzt, am Morgen nur noch 48,65 Prozent. Dafür war die Reaktionszeit für korrekte Antworten am Morgen durchschnittlich besser als am Vorabend.
Aufgrund der erwähnten Zusammenhänge zwischen Schlafspindelaktivität und Gedächtnisleistung bei Erwachsenen unterteilten wir die Probanden dann in zwei Gruppen: Kinder mit gesteigerter und Kinder ohne gesteigerte Schlafspindelaktivität. Dabei stellten wir fest: Obwohl die Gedächtnisleistung beider Gruppen am Vorabend besser war als am Morgen, zeigten Kinder mit mehr Schlafspindeln bessere Gedächtnisleistungen. Und nicht nur die Gedächtnisleistung hängt mit der Häufigkeit der Schlafspindeln zusammen, sondern auch der Intelligenzquotient. Wir können also folgern, dass intelligente Kinder bessere Gedächtnisleistungen und im Schlaf-EEG mehr Schlafspindeln aufweisen als weniger intelligente.
Auch für das motorische Lernen spielt Schlafen eine Rolle. Die bisherige Forschung zeigt, dass unser Gedächtnis im Schlaf motorische Aufgaben verarbeitet. Kürzlich konnte Ines Wilhelm vom Universitätskinderspital Zürich für feinmotorische Aufgaben belegen, dass Kinder im Schlaf unbewusst gelernte Gedächtnisinhalte so verfestigen, dass daraus bewusstes Wissen wird. Zudem scheinen Kinder anders als Erwachsene auch verstärkt tagsüber, also im Wachzustand, Lerninhalte zu verfestigen.
Das heisst nun nicht, dass der Schlaf bei Kindern für das Lernen weniger wichtig wäre. Im Gegenteil: Laura Kurdziel von der University of Massachusetts Amherst konnte gemeinsam mit ihren Kolleginnen und Kollegen zeigen, dass ein Mittagsschlaf bei Kindergartenkindern die Speicherung von neu gelernten Inhalten massiv unterstützt. Die bessere Gedächtnisleistung hielt auch nach 24 Stunden an. Ein Mittagsschläfchen ist nicht nur für Kinder gut. Das sogenannte Power-Napping – idealerweise 10 bis 20 Minuten – ist aus Sicht der Forschung auch für Erwachsene positiv zu beurteilen.
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Dr. Kerstin Hödlmoser ist Assistenzprofessorin, Schlafforscherin und Co-Leiterin des Labors für Schlaf-, Kognitions- und Bewusstseinsforschung an der Universität Salzburg.
Als eine der weltweit führenden gemeinnützigen Stiftungen verpflichtet sich die Jacobs Foundation seit 25 Jahren der Forschungsförderung im Bereich der Kinder- und Jugendentwicklung. Die Stiftung möchte künftige Generationen durch die Verbesserung ihrer Entwicklungsmöglichkeiten nachhaltig unterstützen.
