Müde Mutanten: Manipulierte Fliegen werden schläfrig - DER SPIEGEL
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Müde Mutanten Manipulierte Fliegen werden schläfrig

Bei Experimenten an Fliegen sind Forscher auf einen molekularen Schalter für den Schlaf gestoßen. Per Genmanipulation schufen sie besonders aufgeweckte oder schläfrige Insekten.
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Ein amerikanisches Forscherteam hat zwei Moleküle identifiziert, die Fliegen müde oder munter machen. Die Arbeit der Wissenschaftler um Joan Hendricks von der University of Pennsylvania in Philadelphia könnte wichtige Rückschlüsse auf den menschlichen Schlaf ermöglichen, dessen molekulare Grundlagen bisher weitgehend unerforscht sind.

Hendricks und ihre Kollegen veränderten Fruchtfliegen genetisch derart, dass sie ungewöhnlich hohe oder niedrige Konzentrationen der chemischen Botenstoffe zyklisches AMP und CREB aufwiesen. Diese Moleküle bilden in den Zellen eine Signalkette: Zyklisches AMP (cAMP) aktiviert CREB, welches wiederum bestimmte Gene anschaltet.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature Neuroscience" berichten, schlug sich die genetische Manipulation direkt auf das Schlafverhalten durch: Fliegen mit einem erhöhten cAMP-Spiegel schliefen weniger, ihre Artgenossen mit niedrigen cAMP-Werten dagegen mehr.

Insekten mit geringen Mengen von aktivem CREB blieben auch nach dem Aufwachen für längere Zeit schläfrig: "Sie waren noch Tage danach nicht völlig wach", erklärte Hendricks gegenüber der Online-Ausgabe von "Nature". Das CREB könnte den Fliegen helfen, wach zu bleiben, spekulieren die Wissenschaftler. Ist es verbraucht, werden die Tiere offenbar müde.

Fliegen und Säugetiere zeigen beim Schlafen zwar unterschiedliche Muster der Gehirnaktivität. Doch in Hinblick auf das Verhalten, so der Schlafforscher Paul Shaw, "sind die Ähnlichkeiten geradezu unheimlich". So brauchen Fliegen wie Menschen nach überlangen Wachphasen mehr Schlaf und sind schwerer aufzuwecken. "Ich glaube, dass wir die Ergebnisse sehr vorsichtig auf den Säugetierschlaf übertragen können", meint der Forscher vom Neurosciences Institute in San Diego.

Beim Menschen sind cAMP und CREB auch an Lernprozessen und der Gedächtnisbildung beteiligt. Die von Hendricks und Kollegen entdeckte schlafregulierende Funktion der Moleküle unterstützt daher die Theorie, der zufolge der Schlaf auch dazu dient, die am Tag aufgenommenen Erlebnisse zu ordnen und abzuspeichern. Allerdings sind diese Zusammenhänge noch längst nicht ausreichend erforscht, wie Shaw einräumt: "Es gibt eine aufregende Verbindung zwischen Schlaf und Lernen, doch die Suche nach ihr kann einen verrückt machen."