Schlaf und Gedächtnis - Die geheime Zutat für besseres Lernen

Schlechter Schlaf – schlechtes Gedächtnis?! In dieser Sitzung der Webinarreihe „Einführung in die Schlafwissenschaft“ vermitteln Simon Kern und Michaela Kroth, wie Schlafprozesse das Lernen und Gedächtnis unterstützen. Darüber hinaus gehen gehen sie mit Dr. Thomas Schreiner der Frage nach, mit welchen Methoden schlafwissenschaftliche Fragestellungen aktuell in der Gedächtnisforschung untersucht werden.

Das Gelerntes in der Nacht wiederholt und gefestigt wird, hat sich in den letzten Jahrzehnten durch eine intensive Forschung etabliert. Die die Grundlagen des Gedächtnisses und wie genau diese Prozesse im Schlaf ablaufen wird hier vermittelt; so spielen die Makro- und Mirkostruktur des Schlafes eine wichtige Rolle. Jedoch weiß man heutzutage, dass nicht alle Arten von Gedächtnis vom Schlaf profitieren. Bei Faktenwissen und Regellernen ("deklaratives Gedächtnis") ist dies relativ sicher, jedoch insbesondere bei Bewegungslernen ist noch nicht abschließend geklärt. Aktuelle Forschung beleuchtet welche Faktoren genau beeinflussen, ob das Gelernte im Schlaf gefestigt wird oder nicht. Interessant ist natürlich die Frage: Wie kann man selbst etwas zum besseren Lernen beitragen? So werden Strategien für schlafoptimiertes Lernen vorgestellt. Denn gezieltes Reaktivieren von Gelernten während des Schlafes kann man kann mit der sogenannter "Targeted memory reactivation" aktiv auslösen. Studien zeigen, dass dadurch bestimmte Lerninhalte um bis zu 20% besser erinnert werden können.

Simon Kern ist bereits seit mehr als 10 Jahren an Schlaf wissenschaftlich interessiert. Nach seinem Studium von Cognitive Science an den Universität Osnabrück und einem Master in Artificial Intelligence am Donders Institut in Nijmegen, Lab Aufenthalten und Tätigkeiten im Schlaflaboren, promoviert er nun als am Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI), Mannheim in der AG Psychologie und Neurobiologie von Schlaf und Gedächtnis. Dabei untersucht und entwickelt er neue Methoden um Gedächtnisreaktivierung im Menschen mittels Maschine Learning und MEG Daten sichtbar zu machen. Als Schlafforscher ist er sowohl im klinisch-wissenschaftlichen Nachwuchs aktiv, als auch über Forschungsprojekten und Labaufenthalte national und international vernetzt. Seine Publikationstätigkeiten beziehen sich primär auf Traumforschung, Klassifizierung der Schlafphasen über neue Algorithmen, sowie Gedächtnisforschung während des Schlafes. Diese komplexen Inhalte vermittelt er in seinen Vorträgen anderen Schlafforscher*innen als auch Laien immer wieder anschaulich.

Michaela Kroth absolvierte ihr Bachelorstudium in Biologie an der Universität Bonn und schloss anschließend den Masterstudiengang „Kognitive und Integrative Systemneurowissenschaften“ an der Universität Marburg ab. Dort arbeitete sie unter anderem mit neurowissenschaftlichen Methoden wie EEG und MRT, die auch in ihrer aktuellen Forschung zum Einsatz kommen. Derzeit promoviert sie am Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI) in Mannheim in der AG Psychologie und Neurobiologie von Schlaf und Gedächtnis.
Ihr Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Frage, wie Schlafprozesse therapeutisch genutzt werden können, um die Selbstkontrolle bei der Rauchentwöhnung zu stärken. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf der schlafbezogenen Gedächtniskonsolidierung sowie auf der Verbesserung der Schlafqualität, unter anderem durch sportbasierte Interventionen.
Neben ihrer Forschung ist sie Mitglied im Open Science Office des ZI und interessiert an der Förderung transparenter und reproduzierbarer Wissenschaft.

Dr. Thomas Schreiner ist Kognitionspsychologe und Experte für die Rolle des Schlafs bei der Gedächtniskonsolidierung. Seine Forschung zielt darauf ab, die neuronalen Mechanismen zu entschlüsseln, die zur Stärkung von Gedächtnisinhalten während des Schlafs beitragen. Im Zentrum seines Interesses steht die Frage, wie schlafbezogene Hirnaktivität – insbesondere langsame Oszillationen, thalamokortikale Spindeln und hippocampale Ripple – die Reaktivierung und Konsolidierung von Gedächtnisinhalten unterstützt. Ein besonderes Augenmerk legt er dabei auf die Koordination dieser Prozesse über verschiedene Hirnregionen hinweg sowie auf deren Wechselwirkungen mit körperlichen Vorgängen.
In seiner aktuellen Forschung widmet sich Dr. Schreiner intensiv der Rolle der Atmung im Schlaf: Wie beeinflusst die Atmung das Zusammenspiel der genannten Hirnoszillationen? Kann sie gezielt genutzt werden, um altersbedingtem Gedächtnisabbau entgegenzuwirken? Zur Beantwortung dieser Fragen kombiniert er Methoden der Verhaltenspsychologie mit EEG-, MEG- und respiratorischen Messungen.
Nach seinem Studium der Psychologie promovierte Dr. Schreiner am der Universität Zürich unter Prof. Dr. Björn Rasch bis 2015. Nachfolgend forschte und lehrte er an den Universitäten Friburg (Schweiz), Radboud am Donders Institut (Niederlande), Birmingham (UK), sowie München.
Seit 2023 ist er Gruppenleiter am Institut für Psychologie der Ludwig-Maximilians-Universität München, wo er die Emmy Noether Forschungsgruppe an der Fakultät für Psychologie im Bereich der Kognitiven Neuropsychologie leitet.
Neben seinen zahlreichen wissenschaftlichen Veröffentlichungen, wurde er sowohl mit verschiedenen Grants als auch 2015 mit den "Brain Products Young Scientist Award" und den "Research Award Biopsychology" ausgezeichnet.