Vier Schlafzustände statt einer einfachen Ruhephase
Vikash Choudhary vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen untersuchte mit seinem Team den Schlaf frei schwimmender Zebrafischlarven. Über mehrere Tage zeichneten die Forschenden Körper- und Augenbewegungen auf; ergänzend erfassten sie die Aktivität im gesamten Gehirn. Die im Mai 2026 in Nature Communications veröffentlichte Arbeit beschreibt vier Schlafzustände: drei mit jeweils charakteristischen Augenbewegungen und einen ohne Augenbewegung.
Die Zustände verteilen sich nicht gleichmäßig über den Tag. Einer trat überwiegend beim Tagesschlaf auf, die drei anderen vor allem nachts. Vergleichbare Muster fanden die Forschenden außerdem bei zwei verwandten Arten der Gattung Danio. Das spricht dafür, dass die beobachtete Schlafarchitektur kein Sonderfall eines einzelnen Zebrafischstamms ist.
Eine direkte Gleichsetzung mit menschlichem REM-Schlaf wäre dennoch zu weitgehend. Die Studie ordnet die Zustände anhand von Augenbewegungen, Ruheverhalten, Lichtbedingungen und neuronaler Aktivität. Welche Funktionen die einzelnen Phasen erfüllen und ob Augenbewegungen dabei eine eigenständige Aufgabe haben, bleibt offen.
Software sagt Reaktion des Gehirns in Millisekunden voraus
Die zweite ausgezeichnete Arbeit stammt von Lisa Haxel, die während der Studie am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und am Exzellenzcluster Maschinelles Lernen der Universität Tübingen forschte. Ihr Team entwickelte ein Deep-Learning-System für die transkranielle Magnetstimulation, kurz TMS. Bei diesem nicht invasiven Verfahren regen Magnetpulse Nervenzellen im Gehirn an.
Eine Schwierigkeit liegt darin, dass die Reaktion des Gehirns zwischen Personen und selbst bei derselben Person von Moment zu Moment schwankt. Das System wertet deshalb unmittelbar vor einem Puls EEG-Signale aus und prognostiziert die erwartete Antwort. Nach Angaben der Universität benötigt die Berechnung etwa sieben Millisekunden und ist damit schnell genug für einen Echtzeitbetrieb.
Erprobt wurde das Verfahren am motorischen Kortex, also an einem Hirnbereich, der Bewegungen steuert. Die 2025 in NeuroImage veröffentlichte Studie liefert damit eine technische Grundlage für eine stärker individualisierte Steuerung. Sie belegt aber noch keine verbesserte Behandlung neurologischer oder psychiatrischer Erkrankungen. Dafür müssen weitere Hirnregionen, Patientengruppen und klinische Ergebnisse untersucht werden.
Je 5.000 Euro für die beiden Arbeiten
Die Attempto-Stiftung zeichnet mit ihrem Preis Nachwuchsforschende für neurowissenschaftliche Publikationen aus. Choudhary und Haxel erhalten jeweils 5.000 Euro. Überreicht wurden die Preise am 20. Oktober bei der Mitgliederversammlung des Universitätsbunds Tübingen.
Die beiden Arbeiten setzen an unterschiedlichen Punkten an: Die Fischstudie erweitert das Grundlagenwissen über die evolutionäre Organisation von Schlaf. Das TMS-Projekt versucht, stark schwankende Hirnsignale technisch in Echtzeit zu berücksichtigen. Gemeinsam ist ihnen, dass sie etablierte Vereinfachungen infrage stellen, ohne die offenen Fragen zu verdecken.
