Sommerhitze: Warum hohe Temperaturen uns schläfrig machen

Wieso wir an heißen Sommertagen einen Mittagsschlaf brauchen

Ein spezieller Schaltkreis im Gehirn scheint dafür verantwortlich, dass wir bei Hitze schläfrig werden und gegebenenfalls einen Mittagsschlaf einlegen müssen. So könnte die in heißen Ländern übliche Siesta auf einen biologischen Mechanismus zurückgehen und auch hierzulande wären entsprechende Anpassungen des Tagesablaufs möglicherweise ratsam – zumindest im Sommer.

In einer Studie an Fruchtfliegen konnten Forschenden der Northwestern University in Evanston (USA) einen „Thermometer-Gehirnschaltkreis“ nachweisen, der erklären kann, warum wir bei Hitze müde werden. Die entsprechenden Studienergebnisse wurden in dem Fachmagazin „Current Biology“ veröffentlicht.

Klima beeinflusst Verhalten

Das Klima hat weitreichende Auswirkungen auf unsere Gesundheit und beeinflusst auch das gesamte menschliche Verhalten, von der Nahrungsaufnahme über das Aktivitätsniveau bis hin zum Schlaf-Wach-Rhythmus, erläutert das Forschungsteam.

„Temperaturschwankungen wirken sich sowohl bei Menschen als auch bei Tieren stark auf das Verhalten aus und sind für Tiere ein Hinweis darauf, dass es Zeit ist, sich an die wechselnden Jahreszeiten anzupassen”, erklärt Studienautor Professor Marco Gallio vom Department of Neurobiology an der Northwestern University.

Die „Auswirkungen der Temperatur auf den Schlaf können ziemlich extrem sein, wobei manche Tiere beschließen, eine ganze Jahreszeit auszuschlafen – man denke nur an den Winterschlaf eines Bären“, so Professor Gallio weiter.

Temperatur beeinflusst Schlafzentren im Gehirn

Die biologischen Mechanismen, die diesen Zyklus steuern, bleiben bisher jedoch weitgehend unklar. Die spezifischen Gehirnschaltungen, die die Interaktion zwischen Temperatur und Schlafzentren vermitteln, sind relativ unerforscht, betonen die Fachleute.

Im Jahr 2020 wurde erstmals eine Art Thermometer im Gehirn identifiziert, das nur bei kaltem Wetter aktiv ist, berichten die Forschenden. Die aktuelle Studie habe nun einen ähnlichen „Thermometer-Schaltkreis“ für heiße Temperaturen untersucht.

Wärmerezeptoren bei Fruchtfliegen identifiziert

Das Forschungsteam konnte „absolute Wärmerezeptoren“ im Kopf von Fruchtfliegen (Drosophila) identifizieren, die auf Temperaturen über 25 Grad Celsius reagieren – die Lieblingstemperatur der Fliege. Die Neuronen im Gehirn, die Informationen über Wärme empfangen, waren dabei Teil des umfassenderen Systems, das den Schlaf reguliert.

„Wenn der Wärmeschaltkreis (…) aktiv ist, bleiben die Zielzellen, die den Mittagsschlaf fördern, länger eingeschaltet. Dies führt zu einer Zunahme des Mittagsschlafs, der die Fliegen von der heißesten Zeit des Tages fernhält“, erläutert das Forschungsteam.

Unterschiedlichen Schaltkreise für Hitze und Kälte

Die unterschiedlichen Schaltkreise für heiße und kalte Temperaturen machen dabei laut Aussage der Forschenden durchaus Sinn, weil heiße und kalte Temperaturen ganz unterschiedliche Auswirkungen auf Physiologie und Verhalten haben können.

Diese Trennung könne auch evolutionäre Prozesse widerspiegeln, die auf den Wärme- und Kältezyklen der Erde beruhen. Als nächstes möchten die Forschenden gemeinsame Ziele des Kälte- und Wärmekreislaufs ermitteln, um herauszufinden, wie beide den Schlaf beeinflussen.

„Wir haben ein Neuron identifiziert, das als Integrationsort für die Auswirkungen von warmen und kalten Temperaturen auf Schlaf und Aktivität in Drosophila dienen könnte“, so Studienautor Michael Alpert, Doktorand in dem Labor von Professor Gallio. Dies sei ein interessanter Ausgangspunkt für Folgestudien.

Langfristige Auswirkungen auf das Verhalten?

Im Kontext der globalen Erwärmung sind die Forschenden zudem an den langfristigen Auswirkungen der Temperatur auf das Verhalten und die Physiologie interessiert, da dies auch Rückschlüsse darauf erlauben könnte, wie anpassungsfähig die Arten gegenüber den Veränderungen sind.

Bei Menschen scheint es eine bewusste Entscheidung, an heißen Tagen ein Nachmittagsschläfchen zu halten, und in einigen Teilen der Welt ist dies eine kulturelle Norm. Aber entscheiden wir tatsächlich oder ist uns der Mittagsschlaf bei Hitze einprogrammiert?

„Bei Fliegen ist es natürlich keine Kultur, also könnte es tatsächlich einen sehr starken biologischen Mechanismus geben, der beim Menschen übersehen wird“, betont Professor Gallio. (fp)