Was passiert eigentlich im Körper, während wir träumen? Mit dieser Frage beschäftigen sich Neurobiologen erstmals gegen Ende des 19. Jahrhunderts. Sie entdecken, dass der nächtliche Traum einer gewissen zeitlichen Struktur folgt. 1880 erkennt der ehemalige Marinearzt Jean Gélineau die vollständige Abwesenheit jeglicher Muskelspannung. Anfang des 20. Jahrhunderts reißt Alfred Maury, Professor am Collège de France, seine Versuchspersonen regelmäßig aus dem Schlaf. Zu seiner Überraschung stellt er fest, dass sich die befragten Menschen nur selten an ihre Träume erinnern.
1944 stellen Neurologen bei schlafenden Männern periodisch wiederkehrend drei bis vier Erektionen pro Nacht fest, ohne sie jedoch in Verbindung mit dem Träumen zu bringen. Später erst erkennt man, dass die jeweils gut 25 Minuten dauernden Erektionsphasen exakt dem Zyklus der Traumstadien entsprechen. 1953 beobachtet Eugen Aserinsky schnelle Augenbewegungen – "Rapid Eye Movements" (REM) – bei einem schlafenden Kind. Er stellt die Hypothese auf, dass die REM-Phasen die Traumstadien des Menschen sind.
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