Pharmakologische und situationsbedingte Beeinflussung der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung

Abstract

Eine Reihe von Studien konnte zeigen, dass sich Schlaf förderlich auf den Prozess der Gedächtniskonsolidierung auswirkt. Dabei wurde die Konsolidierung unterschiedlicher Lerninhalte mit bestimmten Schlafstadien – z. B. perzeptiv-prozedurale Inhalte mit dem REM (von engl. rapid eye movement) Schlaf – in Verbindung gebracht. Da viele Antidepressiva den REM Schlaf teilweise oder sogar vollständig unterdrücken, stand die Frage im Raum, ob bzw. unter welchen Umständen deren Einnahme die Gedächtniskonsolidierung im Schlaf beeinträchtigen kann. In diesem Zusammenhang scheint zudem die Rolle von Schlafstörungen interessant, da der REM Schlaf im Falle einer Schlafstörung auch Bedeutung für die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung deklarativer Inhalte erlangen kann. Die Arbeit basiert auf einer klinischen Studie (EudraCT 2007-003546-14), in deren Rahmen 32 männliche Probanden im Alter von 18 bis 39 Jahren jeweils über eine Zeitspanne von 48 Stunden im Schlaflabor untersucht wurden. Sie umfasst drei Manuskripte. Im ersten Manuskript wird gezeigt, dass die Einnahme eines REM Schlaf-reduzierenden Antidepressivums (Amitriptylin) die REM Schlaf abhängige perzeptiv-prozedurale Gedächtniskonsolidierung im Schlaf beeinträchtigt, während sie auf die Konsolidierung REM Schlaf unabhängiger Inhalte keinen Effekt hat. Eine weitere unerwünschte Arzneimittelwirkung von Amitriptylin wird im Manuskript 2 beschrieben: Amitriptylin kann den Schlaf stören, indem es das Auftreten periodischer Gliedmaßenbewegungen im Schlaf verstärkt. Im dritten Manuskript wird dargestellt, dass eine neue, fremde Schlafumgebung den Schlaf beeinträchtigen und sich eine solche Beeinträchtigung ähnlich wie eine chronische Schlafstörung auf die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung auswirken kann. Die Ergebnisse werden in den Manuskripten ausführlich diskutiert und im Epilog zusammengefasst sowie in Zusammenhang gesetzt.

Numerous studies suggest that sleep benefits memory consolidation and that the consolidation of different types of memory is differentially influenced by certain sleep stages. For example, consolidation of a perceptual skill is linked with rapid eye movement (REM) sleep whereas declarative memory consolidation is linked with slow wave sleep. Antidepressants strongly suppress REM sleep. Therefore, it is important to determine whether their use can affect memory consolidation. In this context, sleep disturbances are also of interest because when these are experienced REM sleep rather than slow wave sleep seems to become important for sleep-dependent declarative memory consolidation. The work in this thesis is based on a clinical trial (EudraCT 2007-003546-14) in which 32 male subjects (aged 18 through 39 years) were studied in a sleep laboratory over a 48 hour period. Three manuscripts are included. In the first manuscript, it is demonstrated that the REM sleep-suppressing antidepressant amitriptyline specifically impairs REM sleep-dependent perceptual skill learning, but not REM sleep-independent motor skill or declarative learning. In the second manuscript, another adverse effect of amitriptyline is presented: for the first time it is shown that amitriptyline can disturb sleep by inducing or increasing the number of periodic limb movements during sleep. In the third manuscript, it is demonstrated how sleeping in an unfamiliar environment can disturb sleep and how this kind of sleep disturbance can affect memory consolidation during sleep. The results from the specific studies are discussed in detail in the respective manuscripts and are summarized in the epilogue.