Der Rhythmus der Mimosen

An Mimosen wurde die innere Uhr entdeckt – vor knapp 300 Jahren

Vor knapp 300 Jahren gab die Mimose auf dem Fensterbrett eines französischen Astronomen den Anstoß zur Erforschung der inneren Uhr. Jean Jacques d'Ortous de Mairan wusste: Die Pflanze öffnet am Tag ihre Blätter und schließt sie nachts. De Mairan interessierte, wie sie sich verhalten würde, wenn kein Sonnenlicht an sie gelangt. Dafür stellte er die Mimose wochenlang in völlige Dunkelheit. Und zu seinem Erstaunen öffneten und schlossen sich die Blätter trotzdem in einem regelmäßigen Rhythmus – auch ganz ohne Licht. Das war der erste Hinweis darauf, dass nicht die Sonne den Tag-Nacht-Rhythmus der Pflanzen vorgibt, sondern eine Art innere Uhr.

Die legendären Versuche im "Andechser Bunker"

Der Eingang zum Andechser Bunker. Hier verweilten die Testpersonen mindestens vier Wochen

Gibt es solch eine innere Uhr auch beim Menschen? Dieser Frage gingen in den 1960er-Jahren die Forscher am Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie in Andechs bei München nach. In einem Bunker unter der Erde errichteten Professor Jürgen Aschoff und seine Mitarbeiter ein besonderes Forschungslabor: Dort konnten Menschen völlig abgeschottet von der Außenwelt leben. Die freiwilligen Versuchspersonen blieben für mindestens vier Wochen und hatten keine Uhr, keine Zeitungen, keinen Fernseher und keine Fenster. Sie waren also von allen Hinweisen auf die Zeit abgeschottet und wussten nicht, wann die Sonne aufgeht und wann sie untergeht.

Die innere Uhr beim Mensch

Im Überwachungsraum. Hier liefen alle Messdaten zusammen

Die Verhaltensforscher wollten herausfinden, ob das Leben im Bunker den Schlaf-wach-Rhythmus der Menschen verändert. Die Versuchspersonen konnten prinzipiell alles machen, was sie wollten – immer dann, wann sie es wollten. Über eine Schleuse bestand Kontakt zur Außenwelt: In unregelmäßigen Abständen erhielten die Versuchspersonen ihre gewünschten Lebensmittel. Es gab keinen Terminkalender: Wenn die Versuchspersonen Hunger hatten, kochten sie, wenn sie müde waren, gingen sie zu Bett. Was die Bunkerbewohner gerade machten, erfuhren die Forscher per Knopfdruck. In einem Überwachungsraum liefen alle Daten zusammen: Jede Bewegung im Raum wurde mit Sensoren im Boden registriert. Mehrmals täglich machten die Probanden einen Reaktionstest, auch der Schlaf wurde überwacht. Dafür verkabelten sich die Versuchspersonen wie in einem Schlaflabor jeden Abend selbst. Die Körpertemperatur wurde sogar ununterbrochen gemessen – mit einem Temperaturfühler im Po: Der Temperaturverlauf über den Tag war für die Wissenschaftler sehr wichtig, weil er gewöhnlich eng mit dem Schlaf-wach-Rhythmus verbunden ist.

Der Tag hat 25 Stunden!

Das Zuhause für mindestens vier Wochen: Versuchswohnung im Andechser Bunker

Die Ergebnisse erstaunten die Fachwelt: Genau wie die Mimosen hielten auch die Menschen einen stabilen Schlaf-wach-Rhythmus ein – meistens jedoch nicht im 24-Stunden-Takt! Häufig war der Tag für die Probanden 25 Stunden lang: Das heißt, sie waren jeden Tag erst eine Stunde später müde und sind auch jeden Tag eine Stunde später aufgewacht.

Bis zum Ende der 1980er-Jahre waren über 400 Menschen freiwillig für einige Wochen im "Andechser Bunker". Ihre natürlichen Tages-Rhythmen lagen meist zwischen 24 und 26 Stunden. Ganz selten gab es auch Versuchspersonen, bei denen der Tag schon nach 23 Stunden vorbei war. Seitdem steht fest: Menschen haben einen Schlaf-wach-Rhythmus, der auch ohne jeden Zeitgeber wie die Sonne oder die Uhrzeit bestehen bleibt. Und dieser Takt ist häufig länger als 24 Stunden. Das hat auch Auswirkungen auf das Leben außerhalb des Bunkers: Wer einen 25-Stunden-Rhythmus hat, kommt abends schwerer ins Bett. Der Körper kann die nachgehende innere Uhr aber täglich neu stellen: Der wichtigste Auslöser dafür ist das Tageslicht. Wer abends kaum müde wird, sollte sich morgens ein bis zwei Stunden im Freien aufhalten. Dann wird die innere Uhr vorgestellt und man kommt abends besser zur Ruhe. Wer dagegen abends immer sehr früh müde ist, kann die Sommerzeit ausnutzen und abends spazieren gehen. Tageslicht am Abend stellt die innere Uhr nämlich nach und man bleibt länger wach.