Chronobiologie – Schlaflabor im Bunker

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Keine Uhren, keine Fernsehen, kein Tageslicht: Vor 50 Jahren begann eine bahnbrechende Versuchsreihe zur Erforschung der inneren Uhr des Menschen. Monatelang mussten die Testpersonen allein in einem Bunker ausharren. Die irrste Erfahrung machte dabei der Versuchsleiter selbst – auf einem Drogentrip.

(Endlich wieder draußen! Nach einem vier Tage andauernden Test im Bunker 1980 – allein, ohne Beschäftigung, ohne Tag-Nacht-Rhythmus – ist die Testperson froh wieder Tageslicht zu sehen)

Der betonierte Gang, der in den Hügel führt, ist schmal. In den dunklen Räumen dahinter steht die Luft, Farbe blättert von den Wänden. Seit Jahrzehnten ist der unterirdische Bunker am Rande der oberbayerischen Klostergemeinde Andechs verlassen. Nichts deutet mehr darauf hin, dass hier vor einem halben Jahrhundert Wissenschaftsgeschichte geschrieben wurde.

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(Foto: Bunker Andechs heute)

Es ist der Geburtsort der sogenannten Chronobiologie. Sie untersucht die innere Uhr des Menschen. Dafür wurden in dem Bunker Versuche durchgeführt, die heute wohl vor keiner Ethikkommission mehr Bestand hätten.

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(Foto: Jürgen Aschoff: Der Verhaltensforscher und Max-Planck-Wissenschaftler, hier 1984 in Radolfszell, war der Urheber der Versuche im Schlafbunker Andechs. Er schuf mit diesem Ort ein Mekka der Chronobiologie)

Ausgangspunkt für die Versuchsreihe unter Tage war für den Forscher Jürgen Aschoff die Frage, ob rhythmisch verlaufende Prozesse des Organismus – etwa der Schlaf-Wach-Wechsel und die Körpertemperatur – durch eine innere Uhr gesteuert werden oder von äußeren Faktoren abhängen. Untersuchen ließ sich dies nur unter kontrollierten Bedingungen, also auch ohne äußere Zeitgeber wie das Sonnenlicht. Für die Generalprobe im Jahr 1963 musste der alte Wehrmachtsbunker bei Andechs herhalten. In ihm lebten die Probanden für mehrere Wochen vollkommen isoliert von der Außenwelt.

Kein Sonnenlicht, keine Uhr, kein Fernsehen

Die Versuchsstation war provisorisch, die Bedingungen waren ungenügend, die Er-gebnisse aber so vielversprechend, dass ein Jahr später eine eigene Anlage maßge-schneidert geplant und gebaut wurde. Hinter den einen Meter dicken und gegen elektro-magnetische Strahlung isolierten Wänden war ein Wohn-Schlafzimmer mit Küche sowie Dusche und Toilette untergebracht. Ein gemütliches Apartment unter Tage, das im Laufe eines Vierteljahrhunderts rund 300 Freiwillige mehrere Wochen oder sogar Monate beherbergen sollte.

Einzige Verbindung zur Außenwelt war ein jeweils nur von innen oder außen zugänglicher Kühlschrank in einem eigenen Raum. Unten war Platz für die Urinproben der Bewohner, während die Fächer oben zu wechselnden Zeiten auf Bestellung der Probanden hin mit Lebensmitteln befüllt wurden – inklusive Andechser Klosterbier. Begegnungen zwischen Forschern und Forschungsobjekten gab es nicht. Die Probanden verbrachten ihre Tage in völliger Isolation. Sinn der Übung war, die innere Uhr der Teilnehmer zu „entfesseln“, also frei laufen zu lassen.

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(Foto: Wohnung heute: Die Wohnräume der Probanden im Bunker verfallen inzwischen zusehends. Feuchtigkeit kriecht die Wände empor. In der Mitte des Bildes ist die Heizanlage zu sehen, links das Bad und rechts die kleine Küche mit Herd, Spüle und Kühlschrank)

Kein Sonnenlicht, keine Uhr, kein Radio, kein Fernsehen, keine Zeitung: Wie verhält sich der menschliche Organismus ohne äußere Zeitgeber, die Tag und Nacht in Arbeitszeit, Schlafenszeit und in Mahlzeiten unterteilen? „Das Ergebnis eines solchen Versuchs lässt sich in wenigen Sätzen zusammenfassen“, schrieb Aschoff 1981 in einem populärwissen-schaftlichen Beitrag. „Alle unter natürlichen Bedingungen beobachtbaren tages-periodischen Prozesse bleiben erhalten.“

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(Foto: Allein im Bunker: Die Probandin sitzt 1973 in der kleinen, von der Außenwelt abgeschirmten Wohnung im Schlafbunker und liest. Bei den Teilnehmern der Versuche handelte es sich häufig um Studenten, die die Zeit in der Isolation zur Prüfungsvor-bereitung nutzten)

Eine Änderung aber gab es: Die Wach- und Schlafzeit der Probanden entsprach nicht dem 24-Stunden-Rhythmus der Umwelt, sondern lief im Schnitt über 25 Stunden. Der menschliche Organismus folgt – nach dem Lateinischen für „etwa ein Tag“ – einer „circadianen“ Uhr. Erfasst wurden diese Daten etwa über Druckmesser am Boden und im Bett, die die Aktivitäten der Probanden erfassten.

„Diese Farbe war einfach phantastisch“

Einen Mangel an Freiwilligen gab es dennoch nicht, bot sich im Bunker doch die Chance zur ablenkungsfreien Prüfungsvorbereitung und zum Test der eigenen Belastbarkeit. Abbrecher gab nur wenige, und auch bei ihnen ist nichts von Panikattacken oder einem „Hüttenkoller“ bekannt: Meist ließ sich wohl nur die Eifersucht auf den Partner draußen im Freien nicht mehr bändigen. Psychologisch wichtig war aber, dass die Tür zur Außen-welt nie verschlossen wurde: Wer gehen wollte, musste nur die Klinke drücken, um den Versuch abzubrechen.

Als wirkliche Herausforderung entpuppte sich in vielen Fällen aber die Rückkehr zur Außenwelt. Die innere Uhr der Probanden folgte während der Bunkerzeit nur ihrem individuellen, genetisch festgelegten Rhythmus. Draußen musste sich der Rhythmus dann erst wieder über Zeigeber wie das Sonnenlicht mit der Umwelt synchronisieren. Teilnehmer mit stark abweichendem Zeitgefühl hatten, gemessen an ihrer inneren Zeitrechnung, zudem ganze Tage verloren oder gewonnen.

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(Foto: Unter Beobachtung: Während der Testreihe wurden die Reaktionen der Probanden festgehalten. Hier kontrolliert Dr. Rütger Wever die Messstreifen, auf denen die wichtigsten Körperfunktionen der Testteilnehmer erfasst werden)

Überraschend war auch, wie intensiv sich die Umwelt nach der Isolation präsentierte. Noch Jahrzehnte später schwärmt Ex-Proband Reimer Lund von den ersten Eindrücken nach der Bunkerzeit. „Ich erinnere mich noch an das Licht und das unglaublich grüne Gras“, sagt er. „Diese Farbe war einfach phantastisch.“ Gelegenheit zur sanften Ge-wöhnung hatte er nicht: Als Lund im Sommer 1964 den Bunker nach einem Monat ver-ließ, feierten Aschoff und seine Mitarbeiter gerade ein Fest auf dem Institutsgelände und luden den unbekannten Versuchsteilnehmer spontan ein.

„Man war sofort integriert und durfte mitfeiern“, sagt Lund. „Um 5 Uhr morgens pennten dann allerdings alle. Nur ich war putzmunter.“ Sein innerer Rhythmus hatte sich während der Bunkerzeit um mehrere Stunden verschoben. Die Gastfreundschaft der Aschoffs aber war Programm: Wer kam, durfte meist auch bleiben, ob nun als Gast oder Mitarbeiter. So kehrte auch Lund, der sich im Bunker auf das Vordiplom vorbereitet hatte, als Doktorand ans Institut zurück. Später leitete er für viele Jahre ein Schlaflabor in der Nähe von München.

Spaßexperimente und Horrortrips

Aber nicht jedem stand die Tür offen: Wer mitspielen wollte in der eingeschworenen Gemeinschaft am abgelegenen Andechser Institut, musste sich ins Team einfügen. Denn dort wurde häufig und ausgiebig gemeinsam gefeiert. Im Sommer ging’s zum Baden und Segeln an den Ammersee, und im Winter auf die Piste. Nächtelang wurde am Küchentisch der Familie diskutiert. Hier kamen die Mitarbeiter, das Ehepaar Aschoff, die sechs Kinder sowie befreundete Musiker und Literaten zusammen.

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(Foto: Positionsbestimmung: Auf dieser Tafel zeigten Lämpchen den Standort der Versuchsperson in einer der Bunkerwohnungen an)

Geschadet haben die feucht-fröhlichen Runden offenkundig nicht: Der wissenschaftliche Output der Gruppe war enorm, und Aschoffs Institut entwickelte sich zum Mekka der Chronobiologie. Selbst amerikanische Kollegen kamen hier vorbei, um sich zuweilen über Gebühr von den Andechser Arbeiten inspirieren zu lassen.

Wie am nächtlichen Küchentisch, waren auch in der Forschung fast alle Fragen erlaubt. So standen im wöchentlichen „Geschwätz“ neue Ergebnisse und Ideen zur Diskussion. Berühungsängste gab es bei den Projekten kaum: Verfügen Blinde über eine innere Uhr? Ja. Kacken Bussarde nur zu bestimmten Zeiten, also nach circadianem Rhythmus, auf Strommasten? Ja. Wie verändert die Droge Meskalin die Zeitwahrnehmung? Keine Ahnung.

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(Reaktionstest: Im Schlafbunker mussten die Probanden sich verschiedenen Tests unterziehen. Mit Reaktionstests ermittelten die Wissenschaftler die Wirkungen der veränderten inneren Uhr. Die Anzahl der Fehler erreichte im Laufe eines Tages Höchst- und Niedrigwerte)

Wie damals üblich, stellte sich Aschoff bei letzterer Versuchsreihe als erster Proband zur Verfügung. Er sollte der Einzige bleiben. Es muss eine ordentliche Überdosis Meskalin gewesen sein, die dem Herrn Professor einen Horrortrip bescherte, der ihn lebenslang den Drogen abschwören ließ. Im Detail vertraute er sich wohl nur seiner Frau an, die Jahre später berichtete, der Meskalin-Trip habe bei ihrem Mann tiefe Spuren hinterlassen.

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(Foto: Schlaflabor: Über einen Monitor beobachtet Dr. Hartmut Schulz im Münchner Institut für Psychiatrie die im Nebenraum schlafende Versuchsperson. Der Mehr-kanalschreiber im Vordergrund zeichnet für den Schlafverlauf charakteristische Daten wie Augenbewegungen oder den Tonus der Kinnmuskulatur auf)

Wissenschaft und Whiskey

Es waren die sechziger Jahre, die hier Eingang in die Forschung hielten, obwohl Aschoff selbst – er war Jahrgang 1913 – einem streng konservativen Elternhaus in Freiburg ent-stammte. Sein Vater Ludwig war als einer der bekanntesten Ärzte Deutschlands eine öffentliche Figur und ein Vertreter des Bildungsbürgertums. Auch Sohn Jürgen wurde stramm konservativ auf eine akademische Karriere hin erzogen.

Männerfreundschaften pflegte Aschoff sein ganzes Leben lang. Dem Amerikaner Colin Pittendrigh, einem weiteren Begründer der Chronobiologie, war er besonders eng verbunden, wenn auch in gesunder Konkurrenz. Hier der schmale Aschoff, dort der kräftig gebaute „Pitt“, die wissenschaftlich trotz unterschiedlicher Ansichten intensiv kooperierten und sich zu übertreffen suchten.

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(Foto: Datensammlung: Sämtliche Tätigkeiten der Probanden wurden aufgezeichnet, darunter die Einnahme von Mahlzeiten und Urinabgaben. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass der menschliche Biorhythmus unabhängig vom Sonnenlicht und selten genau im 24-Stunden-Takt funktioniert)

Mancher Wettbewerb aber war entschieden, bevor er begonnen hatte. „Pittendrigh konnte wunderbar Rumba tanzen, zum Schluss auch immer mit einem Glas Whisky auf dem Kopf“, erinnert sich Lund, „das konnte Aschoff nicht.“ Wissenschaftlich aber ließ der sich nichts vormachen. Aschoffs Institut lieferte neben einer Fülle anderer Ergebnisse den Nachweis der inneren Uhr des Menschen und hinterließ einen wohl einzigartigen Datenschatz: die Beobachtungen und Aufzeichnungen aus den Bunkerversuchen.

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(Foto: Datensammlung – Sämtliche Tätigkeiten der Probanden wurden aufgezeichnet, darunter die Einnahme von Mahlzeiten und Urinabgaben. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass der menschliche Biorhythmus unabhängig vom Sonnenlicht und selten genau im 24-Stunden-Takt funktioniert)

Das zu Andechsers Zeit noch überschaubare Gebiet der Chronobiologie ist mittlerweile in ganz unterschiedliche Bereiche von der Genetik bis zur Arbeitsmedizin aufgespalten. Viele der heute prominenten Chronobiologen und Schlafforscher im deutschsprachigen Raum haben ihr Handwerk bei Aschoff gelernt.

Einige von ihnen wollen nun die Rohdaten aus der Andechser Zeit sichten und dokumentieren, damit sie von kommenden Generationen weiter ausgewertet werden können. Doch Aschoffs Geheimrezept, wie man ein Paradies für querdenkende Wissenschaftler schafft, ist vermutlich auf ewig verloren.

Quelle: einestages.spiegel.de vom 29.07.2013

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