Gerade erst wurden die Uhren um eine Stunde zurückgestellt. Damit beginnt die Dunkelheit am Abend früher und mit ihr für viele Menschen auch die Müdigkeit. Schuld an dem „Mini-Jetlag“ ist unsere innere Uhr. Doch wie funktioniert diese eigentlich?

Dieser Frage sind auch die drei US-amerikanischen Forscher Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young auf den Grund gegangen. Für ihre Untersuchungen zum Thema Tagesrhythmik haben sie nun den Nobelpreis 2017 bekommen.

Konkret untersuchten die Forscher die Fruchtfliege Drosophila, die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich mittlerweile aber durchaus auch auf Mäuse und den Menschen übertragen. Bereits im 18. Jahrhundert gab es wissenschaftliche Hinweise darauf, dass Pflanzen eine innere Uhr besitzen, die auch in tagelanger Dauerdunkelheit ihre rhythmische Aktivität des Blattfiederöffnen und -schließens beibehält. Auch Menschen zeigten in einem Experiment in den 1960er Jahren, dass sie in Dauerdunkelheit eine Tagesrhythmik von etwa 25 Stunden beibehalten.

Licht ist nicht der einzige Impulsgeber

Gesteuert wird dies nach den Experimenten, die jetzt zur Nobelpreisverleihung führten, über verschiedene Gene, die bei den untersuchten Fruchtfliegen in einer eigenen Tagesrhythmik zunächst in steigender Menge hergestellt werden und dann über einen negativen Feedbackmechanismus ihre eigenen Gene abschalten. Die gebildeten Komplexe werden in der Zelle abgebaut und der Zyklus kann von Neuem beginnen. Im Laufe der letzten Jahrzehnte konnten immer neue Gene entdeckt werden, die eine große Komplexität der Feinjustierung darstellen.

Auch beim Menschen arbeitet die innere Uhr mit diesen Feedbackregulatoren, allerdings kann man von mehreren inneren Uhren sprechen. Der Tag-Nacht-Rhythmus wird sowohl auf zentraler Stelle im Gehirn, aber auch in vielen anderen Körperzellen gesteuert. Dabei liegt der zentrale Impulsgeber oberhalb der Kreuzung der beiden Sehnerven, so dass die innere Uhr ständig Informationen von der Netzhaut, also dem Auge erhält, das ja direkt den Wechsel von Tag und Nacht wahrnimmt. Licht ist aber nicht der einzige Impulsgeber, auch Nahrungsaufnahme, körperliche Aktivität und äußere Temperaturen gelten als Taktgeber.

Gestörter Rhythmus kann zu gesundheitlichen Problemen führen

Warum ist das für uns wichtig? Wenn die innere Uhr nicht funktioniert, kann dies zu gesundheitlichen Problemen wie Schlafstörungen, aber auch zu psychischen Störungen bis hin zu Gedächtnisstörungen und Depressionen führen. Bestimmte Hormone haben eine Tagesrhythmik, dies kann bei der Einnahme von Medikamenten wichtig sein, damit der körpereigene Rhythmus nicht übermäßig gestört wird. Und natürlich ist auch der bekannte Jetlag ein Symptom der gestörten inneren Uhr. Das gleiche gilt auch für all die Schichtdienstleistenden, die wissen, wie schwer es ist, den eigenen Rhythmus wieder zu finden nach einer durchgearbeiteten Nacht. Ein funktionierender Schlaf-Wach-Rhythmus ist also entscheidend für Gesundheit und Wohlbefinden.