Einschlafen

Ich kann mich noch gut an die Zeit meiner Dissertation vor ungefähr 45 Jahren erinnern: Im Schlaflabor von Hinrich Cramer und Peter Clarenbach an der „Neurophys“ in Freiburg (international bekannte Neurophysiologie-Abteilung in Freiburg, unter der Leitung von Richard Jung) versuchte ich mich als Schlafforscher. Das bedeutete ganz praktisch zunächst einmal, dass man viele Nächte damit verbringt, selber nicht zu schlafen, sondern anderen beim Schlafen zuzuschauen und mittels technischer Verfahren Daten zu generieren. Die Schlafforschung steckte damals noch in den Kinderschuhen und alles war sehr improvisiert: Die Kabel (für die Polysomnographie) und Schläuche (zum Blutabnehmen) verliefen durch ein unverkleidetes Loch in der Backsteinwand zwischen Schlafraum und Beobachtungsraum, es war eng und recht dunkel, und man befand sich insgesamt in einem alten Wohnhaus, das notdürftig in eine Mini-Klinik für Neurologie mit zwei Betten-Stationen und zwei Forschungstrakten unterm Dach (da war das Schlaflabor) und im Keller (da wurde an Affen geforscht) umgebaut worden war. Heute würde man sagen: das hatte einen ganz besonderen Charme.

Schlaf ist nicht gleich Schlaf

Die (natur-) wissenschaftliche Erforschung des Schlafs begann im Jahr 1951: Der US-amerikanische Medizin-Doktorand Eugene Aserinsky (1921 – 1998) beobachtete damals im Labor seines Doktorvaters Nathaniel Kleitman bei seinem achtjährigen Sohn, der als Proband diente, während des Nachtschlafs periodisch auftretende schnelle Augenbewegungen – etwa alle 90 Minuten für etwa 20 Minuten [1]. Kleitman wiederholte dann zunächst diese Beobachtung an seiner Tochter. Zwar gab es entsprechende Beobachtungen schon im Jahr 1926 in Russland, die jedoch weder weiter verfolgt wurden noch weitere wissenschaftliche Forschung nach sich zogen [2]. Aserinsky und Kleitman führten dann weitere systematische Beobachtungen an 20 Erwachsenen durch und publizierten ihre Ergebnisse im Jahr 1953 im Fachblatt Science [3]: Während des nächtlichen Schlafs treten etwa 5 Mal pro Nacht Phasen von etwa 20 Minuten Dauer auf, in denen sich die Augen rasch (links-rechts, hin und her) bewegen. In diesen Phasen treten zudem vermehrte Bewegungen des Körpers im Schlaf auf. Weckt man die Probanden in diesen Perioden, dann berichten sie häufiger von Träumen, als wenn man sie während des Schlafs in der Zeit dazwischen aufweckt. Schlaf ist also kein homogenes Geschehen, sondern charakterisiert durch einen Schlafzustand mit schnellen Augenbewegungen (engl.: rapid eye movements, was zur Bezeichnung „REM-Schlaf“ führte), während dessen man eher träumt, und einen Schlafzustand ohne rasche Augenbewegungen (Non-REM-Schlaf) und eher ohne Träume. Analysiert man die Traumberichte, dann zeigen sich auch Unterschiede in der Art des Träumens während der beiden Schlafzustände: Die Träume während REM-Schlafphasen sind lebhafter und emotionsgeladener, während die Träume in non-REM-Phasen eher „langweilig“ sind.

Diese Zustände ließen sich mit Hilfe der sogenannten Polysomnographie (altgriechisch „polýs“: viel, lateinisch „somnus“: Schlaf, und wieder altgriechisch „graphein“ „zeichnen, schreiben“) noch zuverlässiger und deutlicher nachweisen. Die unterschiedlichen Stadien weisen ein jeweils charakteristisches Elektroenzephalogramm (EEG), Elektrookulogramm (EOG) und Elektromyogramm (EMG) auf [ Abb. 1 ]). Die Entdeckung von Aserinski und Kleitman, dass es sich beim Schlaf nicht um ein homogenes, sondern ein dynamisches Geschehen mit wechselnden Stadien von REM- und Non-REM-Schlaf handelt, wird oft als die Geburtsstunde der modernen Schlafforschung bezeichnet [3] [4].

Abb. 1 Aufzeichnung von Elektroenzephalogramm, Elektrookulogramm und Elektromyogramm während Tiefschlaf und REM-Schlaf
Aufzeichnung von Hirnstromkurve (Elektroenzephalogramm, EEG; abgeleitet an mehreren Orten des Kopfes, von denen 2 dargestellt sind), Augenbewegungen (Elektrookulogramm, EOG; abgeleitet links und rechts neben den Augen, so dass „links“ und „rechts“ in der Ableitung als „oben“ und „unten“ zu sehen sind; kleinere Ausschläge in diesen Ableitungen sind durch Hirnströme bedingt, stellen also EEG dar; die größeren Ausschläge rechts zeigen schnelle Augenbewegungen) und Muskelspannung (Elektromyogramm, EMG; man sieht sehr viele sich überlappende elektrische Impulse, so dass die Breite des Bandes als Maß für die generelle Muskelaktivität dient. Bewegt sich der Proband, kommt es zu starken Ausschlägen; im Bild nicht zu sehen). Dargestellt sind mittels Tintenstrahldrucker direkt während der Messung die ableitbaren elektrischen Signale im Tiefschlaf (links) und REM-Schlaf (rechts). Die Aufzeichnung erfolgte auf einem etwa 30 cm breiten und mehrere 100 m langen Papierstreifen, der wie ein Leporello (nach Art einer Ziehharmonika) gefaltet und etwa 7–8 cm dick war. Das waren die Daten – Digitalisierung gab es nicht. Entsprechend erfolgte die Auswertung dadurch, dass man in diesem Buch blätterte und für jeweils zwei Seiten, die man gleichzeitig als linke und rechte Seite im Blick hatte (und die 30 Sekunden Zeit entsprachen) das Schlafstadium beurteilte, indem man sich die Kurven anschaute und gemäß den Kriterien von Rechtschaffen das Schlafstadium in diesem Zeitabschnitt festlegte. Der Tiefschlaf (links) ist durch langsame hohe Wellen im EEG gekennzeichnet; der REM-Schlaf zeichnet sich durch ein dem Wachzustand ähnelndes EEG mit kleinen schnellen Wellen, durch rasche Augenbewegungen und einen vergleichsweise niedrigen Muskeltonus aus [5] [6].

In den 60er Jahren standardisierten dann die beiden US-amerikanischen Schlafwissenschaftler Allan Rechtschaffen (1927–2021) und Anthony (Tony) Kales (1934–2023) die Terminologie und Beschreibung von 5 unterschiedlichen Schlafstadien [7] mittels EEG, Elektrookulogramm (EOG) und Elektromyogramm (EMG). Danach nahm man immer eine bestimmte Zeitspanne in den Blick (z. B. 30 Sekunden) und beurteilte das Muster aus EEG, EOG und EMG in diesem Intervall, um dann das gesamte Intervall einem bestimmten Stadium zuzuordnen (vgl. [ Tab. 1 ]). Das Manual wurde zu einer der häufigsten in der Schlafforschung zitierten Arbeit, denn jeder, der seriöse Schlafforschung betrieb, bediente sich ihrer Methodik, so auch das Freiburger Schlaflabor. Dabei war die Arbeit gar nicht so streng und eher als Krücke gemeint, mit der man ein tieferes Verständnis erreichen wollte, um sie dann wegzuwerfen und durch etwas zu ersetzen, das einerseits weniger Willkürliches und andererseits mehr Zuverlässigkeit enthält [8]. Dies sollte Jahrzehnte dauern, und ich habe definitiv zu denen gehört, die sich den Kopf zerbrochen haben, warum man den Schlaf nun gerade so und nicht anders einteilt – aber es half nichts: Alle machten es so und daher tat ich das auch. Meine Aufgabe bestand darin, die vom Drucker gelieferten Muster in Echtzeit zu beobachten, die Schlafstadien zu bestimmen und dann beim Auftreten von REM-Schlaf diesen durch Aufwecken des Probanden zu unterdrücken, was gegen Morgen, wenn das Gehirn unbedingt schlafen und träumen „will“ („der REM-Druck sehr hoch ist“, wie man auch sagen kann), gar nicht so leicht war: Kaum hatte man nach Aufwecken des Probanden wieder den Schlafraum verlassen, war dieser wieder am Schlafen und Träumen. Da zudem alle 20 Minuten Blut (durch das Loch in der Wand) abgenommen werden sollte, waren wir in der Nacht immer zu zweit. Untersucht wurde die Konzentration von Hormonen im Schlaf mit der Frage nach einem Zusammenhang von deren Konzentration mit den Schlafstadien. Den fanden wir nicht.

Tab. 1 Schlafstadien (Schlafphasen) nach Rechtschaffen und Kales.

Stadium	Charakterisierung
Grundsätzlich teilt man den Schlaf in Non-REM-Schlaf (von leichtem Schlaf bis Tiefschlaf) und REM-Schlaf ein. Die Abfolge der 4 Stadien wird Schlafzyklus genannt, der etwa 90 Minuten dauert; in einer Nacht werden 4–6 dieser Zyklen durchlaufen. Der Zustand „wach“ wird ebenfalls kodiert, es gibt also 5 Zustände, von denen 4 den Schlaf beschreiben.
N1	Leichter Schlaf, direkt nach dem Einschlafen (5–10 Min); man ist leicht weckbar; Atmung & Puls werden langsamer; EEG-Frequenz wird niedriger als im Wachzustand; Muskelzuckungen
N2	Mittlerer Schlaf, folgt nach N1 (10–25 Min), man ist relativ leicht weckbar; Atmung & Puls noch langsamer; EEG-Frequenz ebenfalls
N3	Tiefschlaf, folgt nach N2; zu Beginn der Nacht sind diese Phasen länger als gegen Ende; man ist schwer weckbar; Atmung und Puls sind langsam, die Muskelspannung ist gering; im EEG langsame Wellen mit großer Amplitude. Im Tiefschlaf werden Gedächtnisinhalte verfestigt (Konsolidierung)
REM	Schnelle Augenbewegungen; Muskeln noch schlaffer als im Tiefschlaf; Blutdruck und Puls steigen, die Atmung wird unregelmäßig und das EEG sieht aus wie im Wachzustand; zugleich ist man am schwersten weckbar, also noch schwerer als aus dem Tiefschlaf; weil Merkmale von tiefem Schlafs (schwere Weckbarkeit) und Wachheit (EEG) zugleich vorliegen, wurde dieses Schlafstadium auch „paradoxer Schlaf“ genannt. Im REM-Schlaf erfolgt eine Nachverarbeitung von Erinnerungen aus dem Tag (bzw. den Tagen) vor der Nacht.

Was bei der Einteilung des Schlafs etwas aus dem Blick gerät, sind die Übergänge zwischen den einzelnen Phasen oder Stadien. Ein ganz einfaches Beispiel hierfür ist das Thema dieser kleinen zusammenfassenden Arbeit: Den genauen Zeitpunkt des Einschlafens konnte man zwar auf dem aus dem Tintenstrahldrucker kommenden Papier erahnen, mit der Einteilung von Rechtschaffen und Kales aber im Grunde nicht feststellen, weil deren Einteilung in den Zustand „wach“ oder in Schlaf-Stadien bzw. -Phasen immer für ein bestimmtes Zeitintervall (z. B. 30 Sekunden) erfolgen musste.

Mittlerweile ist die Polysomnographie ein standardisiertes diagnostisches Verfahren zur Messung physiologischer Funktionen im Schlaf. Die Aufzeichnung der Daten geschieht elektronisch und digital, und deren Analyse erfolgt nach völlig neuen, durch die Digitalisierung überhaupt erst möglichen Verfahren. Mit diesen kann man dem Einschlafen durchaus auf die Schliche kommen.

Kreativität und Mikroschlaf

Das ist deswegen so interessant, weil das Einschlafen zum einen sehr vielen Menschen Probleme macht und zum anderen sich gerade zu diesem Zeitpunkt kreative Prozesse zu manifestieren scheinen. Vom genialen Erfinder Thomas Alva Edison (1847–1931), dem wir u. a. die Glühbirne, den Plattenspieler und das Kino verdanken, ist bekannt, dass er wenig, oft aber auch tagsüber im Sessel, kurz schlief und nicht selten dabei eine Metallkugel in der Hand hielt. Schlief er ein, fiel die Kugel zu Boden und weckte ihn wieder auf. Er tat dies, weil ihm aufgefallen war, dass er seine neuen Ideen meist beim Einschlafen hatte. Natürlich kennen wir von ihm auch den Spruch „99 Prozent Schwitzen und 1 Prozent Inspiration“ (engl.: „99 percent perspiration and 1 percent inspiration“), den er als Antwort auf die Frage gab, wie er denn seine Erfindungen machte. Aber das intensive Bearbeiten eines Problems, also das Schwitzen, reichte eben nicht, um das Problem auch zu lösen. Oft bedurfte es dazu noch eines kreativen Einfalls, einer ganz neuen Sicht auf die Dinge, und genau das scheint sich beim Einschlafen nicht selten einzustellen. Bei Edison scheint dies jedenfalls sehr gut funktioniert zu haben.

Um diesem Prozess näher auf den Grund zu gehen, untersuchte die französische Schlafforscherin Delphine Oudiette zusammen mit ihren Mitarbeitern das Einschlafen mit der Methode von Edison: die Probanden hielten eine Flasche in der Hand, die beim Einschlafen in einem Sessel auf den Boden fiel und sie wieder aufweckte [9]. Zugleich wurde bei ihnen das EEG abgeleitet, um damit zielgerichtet die Sekunden vor dem Fall der Flasche zu untersuchen. Das besondere Interesse galt dabei vor allem dem sogenannten Mikroschlaf. So nennt man kurze, unkontrollierbare Zustände, in denen eine Person schläft, die von einem Bruchteil einer Sekunde bis zu einigen Sekunden dauern können. Oft findet sich auch die Definition, dass Mikroschlaf bis zu 30 Sekunden dauere. Dies ist wahrscheinlich der oben beschriebenen alten Methode der Bestimmung der Schlafphasen geschuldet, weil normale Schlafphasen eben 30 Sekunden dauern. Mikroschlafphasen müssen also auf jeden Fall kürzer als 30 Sekunden sein. Während dieser Phasen wirkt die Person äußerlich wach (die Augen können geschlossen, aber auch offen sein), schläft aber bei Betrachtung der Gehirnfunktion mittels EEG, d. h. zeigt langsamere Wellen als im Wachzustand. Entsprechend besteht ein Verlust von Bewusstsein und Reaktionsfähigkeit.

Man konnte zeigen, dass das Fallenlassen der Flasche in 26 von insgesamt 63 Ereignissen (41,3 %) im Schlafstadium N1 auftrat. In mehr als der Hälfte der Fälle hatte die Testperson also noch nicht geschlafen. Dies könnte aber auch methodisch bedingt sein, weil das Schlafstadium ja nach frühestens 30 Sekunden nach dem Einschlafen festgestellt werden kann. Man betrachtete daher die Mikroschlafepisoden vor dem Fallenlassen der Flasche genauer und fand heraus, dass die Flasche dann fallengelassen wird, wenn etwa eine Minute Mikroschlaf akkumuliert wurde, d. h. die Person noch wach wirkt, aber immer wieder kurze Mikroschlaf-Episoden hat und deren Gesamtlänge etwa bei einer Minute liegt. Im EEG zeigte sich weiterhin, dass in den Sekunden vor dem Fallenlassen der Flasche die Delta-Aktivität zunahm. „Bemerkenswert ist, dass dieser Anstieg mit den subjektiven Berichten übereinstimmte, da die meisten Probanden (81,48 %) angaben, dass sie am Einschlafen waren, als die Flasche herunterfiel. Edisons Technik fungierte auch als effizienter „Hypnagogie-Fänger”, da die Anzahl der gesammelten hypnagogischen Erfahrungen, wenn der Gegenstand herunterfiel (61,70 %) […] signifikant höher war als wenn er nicht herunterfiel (22,50 % am Ende des Nickerchens gesammelt, P < 0,001)“ beschreiben die Autoren ihre Befunde [9].

Im Rahmen eines Experiments, in dem eine implizite Regel, die in einer Zahlenfolge steckte, explizit erkannt werden musste, zeigte sich, dass der Moment der Einsicht mit Mikroschlaf-Episoden in Zusammenhang steht und dass sowohl schnelles (Alpha) als auch langsames EEG (Delta) diese Einsicht verhindern. Die Autoren setzen diese explizite Einsicht, die auf akkumuliertes implizites Wissen folgt, mit Kreativität gleich, und wenn man dies tut, kann man folgern, dass Mikroschlaf für kreative Prozesse wichtig ist und dass der Zustand in den Sekunden nach dem Einschlafen diese Prozesse fördert [9]. Sowohl gegenüber dem Wachzustand als auch nach längerem Schlafen waren die Probanden im Zustand direkt nach dem Einschlafen etwa dreimal kreativer [10].

Mikroschlaf wird, wie oben im Bericht über meine Arbeit im Schlaflabor bereits beschrieben, meist durch Schlafentzug verursacht und kann – beispielsweise beim Autofahren oder dem Bedienen von Maschinen – extrem gefährlich sein. Bereits im Jahr 1955 wurde eine Arbeit mit dem Titel „Ermüdung und Einschlafen am Steuer“ publiziert, die u. a. eine Befragung von 569 Kraftfahrern beinhaltete, von denen 100 angaben, schon einmal am Steuer eingeschlafen zu sein. Der angegebene Zeitpunkt lag bei 58 % in der Nacht (von 23 Uhr bis 5 Uhr) und bei 25 % zwischen 12 und 15 Uhr [11]. Ein ähnliches Ergebnis zeigte eine Studie aus Texas, die Verkehrsunfälle in den 4 Jahren von 1980 bis 1983 analysierte und ein Maximum nachts um 3 Uhr sowie ein weiteres kleineres Maximum nachmittags um 15 Uhr feststellte [12]. Der Vergleich jüngerer (16–24 Jahre alt; n = 2457) mit älteren (46 Jahre alt oder älter; n = 542) Fahrern ergab, dass das Maximum in der ersten Gruppe nachts um 2 Uhr und in der zweiten Gruppe tags um 15 Uhr lag. Das nächtliche Autofahren ist also besonders für jüngere Menschen gefährlich, wohingegen ältere Menschen den „Sekundenschlaf“ eher am Nachmittag befürchten müssen ([ Abb. 2 ]).

Abb. 2 Auftreten von Verkehrsunfällen in Abhängigkeit von der Tageszeit bei jüngeren (16–25 Jahre; rote Linie; n = 2457) und älteren (46 Jahre und älter; blaue Linie; n = 542) Menschen in Abhängigkeit von der Tages- bzw. Nachtzeit. Aufgrund der unterschiedlichen Gruppengrößen ist die Y-Achse unterschiedlich skaliert. Deutlich zu erkennen ist das um etwa 12 Stunden verschobene Maximum (nach Daten aus [12])

Wie lange sollten wir schlafen, um gesund zu bleiben?

Probleme mit dem Einschlafen haben etwa 30 Prozent der Erwachsenen. Eine kürzlich erschienene Studie hat fünf unterschiedliche „biopsychosoziale“ Schlafprofile identifiziert, die unseren Schlaf mit unserem Denken, unserem Lebensstil, unserer psychischen Gesundheit und der Konnektivität zwischen bestimmten Arealen des Gehirns in Verbindung bringen. Sie fanden für jedes Schlafprofil ein jeweils einzigartiges neuronales Verbindungsmuster [13]. Die Wissenschaftler verwendeten Daten von 770 gesunden erwachsenen Teilnehmern in einem Alter von 22 bis 36 Jahren (im Mittel etwa 29 Jahre). Das wichtigste und häufigste der 5 Schlafmuster war vor allem durch Probleme mit dem Einschlafen gekennzeichnet, die sich in längeren Einschlafzeiten zeigten. Die insgesamt schlechte Schlafqualität bei diesen Personen manifestierte sich auch in Beschwerden über Schlafstörungen und Beeinträchtigungen am Tag sowie in einer stärkeren Psychopathologie (z. B. Depressionen, Angstzustände und somatische Beschwerden wie beispielsweise Schmerzen) und negativen Affekten (z. B. Angst, Wut und Stress). Man geht heute davon aus, dass diese Zusammenhänge in beide Richtungen gehen können, d. h. dass der Schlaf die Psychopathologie und die Psychopathologie den Schlaf beeinflussen kann [14].

Das Einschlafen ist vor allem deswegen so wichtig, weil wir am anderen Morgen genug geschlafen haben sollten. In einer gemeinsamen Konsenserklärung der American Academy of Sleep Medicine und der Sleep Research Society wird aufgrund der vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse für gesunde Erwachsene im Hinblick auf die Dauer des Schlafs die folgende Empfehlung gegeben: „Erwachsene sollten regelmäßig 7 oder mehr Stunden pro Nacht schlafen, um ihre Gesundheit optimal zu fördern. Regelmäßig weniger als 7 Stunden pro Nacht zu schlafen, ist mit negativen Auswirkungen auf die Gesundheit verbunden: Gewichtszunahme und Fettleibigkeit, Diabetes, Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Schlaganfall, Depressionen und schließlich ein erhöhtes Sterberisiko. Weniger als 7 Stunden Schlaf pro Nacht stehen auch im Zusammenhang mit einer Beeinträchtigung des Immunsystems, verstärkten Schmerzen, einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit, vermehrten Fehlern und einem erhöhten Unfallrisiko“ [15]. Aufgrund der Beeinträchtigung des Immunsystems besteht ein erhöhtes Risiko für Infektionen, Septikämie sowie für bösartige Neubildungen, d. h. Krebs. Die wichtigsten sozialen Folgen von zu wenig Schlaf sind schlechte Leistungen in der Schule und auf dem Arbeitsmarkt [16] [50] [51].

Cave

Die Wörter „Füllschlaf“ und „Luxusschlaf“ suggerieren, dass man zwischen wichtigem („Kernschlaf“) und unwichtigem Schlaf („optionaler Schlaf“) unterscheiden kann. Dies kann man nicht, weswegen es sich bei den vier in Anführungszeichen genannten Wörtern nicht um wissenschaftliche Begriffe handelt.

Recht neu ist die Erkenntnis, dass unzureichender Schlaf in der Lebensmitte auch das Risiko für Demenz im Alter erhöht. Die Datenlage hierzu ist dank einer kleinen Längsschnitt-Studie und zweier großer Studien aus den USA und aus Europa recht gut. Die Längsschnitt-Studie wurde mit kognitiv normalen älteren Teilnehmern der Berkeley Aging Cohort Study im Durchschnittsalter von 75,5 Jahren (± 4,3 Jahre), 23 davon weiblich, durchgeführt. Mit Hilfe der Polysomnographie wurde bei allen Probanden der Schlaf untersucht und mittels wiederholter Positronenemissionstomographie (PET) wurde über einen Zeitraum bis zu 6 Jahren das Ausmaß der Ablagerungen von Beta-Amyloid, die für die Alzheimer-Demenz charakteristisch sind, gemessen. Das wichtigste Ergebnis der Studie bestand darin, dass bei Teilnehmern mit weniger Tiefschlaf einen steileren Anstieg der Beta-Amyloid Ablagerungen über die Beobachtungszeit aufwiesen. Der Zusammenhang war spezifisch für den Tiefschlaf und blieb auch dann bestehen, wenn man Kontrollvariablen wie Alter, Geschlecht und das Bestehen einer Schlaf-Apnoe in die Analyse einbezog. „Unsere Daten stützen die Annahme, dass objektive Schlafmarker Teil einer Reihe von Biomarkern sein könnten, welche die longitudinale Entwicklung der Ablagerung von Beta-Amyloid in der menschlichen Gehirnrinde statistisch vorhersagen. Der Schlaf könnte daher ein potenziell kostengünstiges, skalierbares, wiederholbares und nicht-invasives Instrument zur Quantifizierung des pathologischen Fortschreitens von Beta-Amyloid vor dem Auftreten kognitiver Symptome der Alzheimer-Krankheit darstellen“, kommentieren die Autoren ihr Ergebnis [17].

In der zweiten Studie untersuchten Wissenschaftler der Harvard Medical School 2812 Personen im Alter von 65 Jahren und älter im Rahmen der National Health and Aging Trends Study den Zusammenhang zwischen ihren Schlafgewohnheiten in den Jahren 2013 oder 2014 und der Entwicklung von Demenz (oder dem Versterben) fünf Jahre später. Deutlich zu wenig Schlaf (weniger als fünf Stunden pro Nacht) verdoppelte sowohl die Häufigkeit von Demenz als auch des Todes 5 Jahre später. Die Studie berücksichtigte demografische Merkmale wie Alter, Familienstand, ethnische Zugehörigkeit, Bildung, Gesundheitszustand und Körpergewicht, d. h. weder Demenz noch Tod ließen sich auf diese Faktoren zurückführen, was die Bedeutsamkeit der Ergebnisse unterstreicht [18].

In der dritten Studie untersuchten Wissenschaftler aus Frankreich, Großbritannien, den Niederlanden und Finnland unter der Leitung von Dr. Séverine Sabia vom französischen INSERM Daten von 7959 Teilnehmern aus Großbritannien. Sie stellten fest, dass ein konstanter Schlaf von sechs Stunden oder weniger im Alter von 50, 60 und 70 Jahren mit einem um 30 % erhöhten Demenzrisiko verbunden war, verglichen mit einer normalen Schlafdauer von sieben Stunden. Das Durchschnittsalter bei der Demenzdiagnose lag bei 77 Jahren. Diese Studie berücksichtigte soziodemografische, verhaltensbezogene, kardiometabolische und psychische Gesundheitsfaktoren [19].

Das Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM) ist das einzige französische staatliche Forschunginstitut, die sich der menschlichen Gesundheit widmet. Es wurde 1964 gegründet und untersteht dem Gesundheits- und dem Forschungsministerium

Ein Jahr nach den Empfehlungen zur gesunden Schlafdauer für Erwachsene wurde ein weiteres Konsensus-Papier mit Empfehlungen für die Schlafzeiten von Kindern und Jugendlichen publiziert [20], die in [ Tab. 2 ] zusammengefasst sind.

Tab. 2 Empfohlene tägliche Schlafdauer bezogen auf einen 24-Stunden-Tag für Kinder und Jugendliche (Daten aus [20])

Alter	Empfohlene Schlafdauer (gesamte Zeit, inclusive kurzer Nickerchen)
4 – 12 Monate	12 – 16 Stunden
1 – 2 Jahre	11 – 14 Stunden
3 – 5 Jahre	10 – 13 Stunden
6 – 12 Jahre	9 – 12 Stunden
13 – 18 Jahre	8 – 10 Stunden

Sozialer Zeitdruck

Ein internationales Autorenteam von über 60 Wissenschaftlern fasste Daten zu mittels Fragebogen erhobener Schlafqualität aus 36 Studien zusammen, die zwischen 2000 und 2017 publiziert worden waren und 200 358 Holländer (Alter 1–100 Jahre, 55 % weiblich), 471 759 Briten (40–69 Jahre, 55,5 % weiblich) und 409 617 US-Amerikaner (≥ 18 Jahre, 55,8 % weiblich) betrafen – also knapp 1,1 Millionen Menschen [21]. Das wichtigste Ergebnis war, dass 25 Prozent der Erwachsenen weniger als 7 Stunden schlafen und mehr als 50 Prozent der Jugendlichen weniger als die empfohlenen mindestens 8 Stunden schlafen.

Wenn der Wecker diese Menschen mit zu wenig Schlaf morgens aus dem Schlaf holt, schlafen sie noch fest und daher nicht so lange (7 bis 9 Stunden), wie es für sie nach den Empfehlungen der Fachleute gesund wäre. Mindestens 80 % der Arbeitnehmer und Schüler verwenden Wecker – ein Beweis dafür, dass die meisten im Widerspruch zu ihrer inneren Uhr leben. Dies konnte eine während des Corona-Lockdowns durchgeführte Umfrage an 7517 Erwachsenen aus 40 Ländern (68,2 % weiblich) eindrucksvoll zeigen. Als die Menschen plötzlich morgens nicht mehr aufstehen mussten, der soziale Zeitdruck also wegfiel, nahm auch ihr sozialer Jetlag ab [22]. Die Schlafdauer verlängerte sich an Arbeitstagen um 26 Minuten, verkürzte sich jedoch an freien Tagen um 9 Minuten, d. h. die Schlafdauern an Arbeitstagen und freien Tagen näherten sich einander an. Zudem verringerte sich der soziale Jetlag um etwa 30 Minuten und Wecker wurden deutlich seltener benutzt. Die Effekte waren bei jungen Erwachsenen besonders groß.

Warum tun wir uns das an? Man kann lange darüber diskutieren, woran es liegt, dass wir nicht früher zu Bett gehen, um dann am Morgen ausgeschlafen zu sein, dass wir also ohne Wecker rechtzeitig aufwachen. Irgendwie ist es in unserer Kultur normal, dass wir die Zeit am Morgen und die Zeit am Abend anders bewerten: Wenn wir uns mit einem Freund abends um 19 Uhr für eine Stunde verabredet haben, und er kommt erst um 20 Uhr, macht uns das meist wenig aus. Stellen Sie sich jedoch einmal vor, sie hätten sich um 7 Uhr verabredet und er kommt schon um 6 Uhr… Mit unserer Zeit sind wir morgens knausrig und abends spendabel. Das hat kulturelle Gründe (das Fernsehen sorgte seit Jahrzehnten vor allem abends für Unterhaltung bis spät in die Nacht; heute raubt den meisten Menschen zusätzlich die Kombination von Internet, Social Media und Smartphone; vgl. [23] [24]) den Schlaf. Es gibt aber auch biologische Gründe dafür, dass wir über die 24 Stunden eines Tages hinweg nicht gleich denken, fühlen und uns verhalten. Damit beschäftigt sich die Wissenschaft der Chronobiologie.

Chronobiologie und circadianer Rhythmus

Viele Lebewesen – Tiere, Pflanzen und sogar Einzeller – nehmen tägliche Veränderungen in ihrer Umgebung vorweg, um besser an sie angepasst zu sein. Im 18. Jahrhundert beobachtete der französische Wissenschaftler Jean Jacques d’Ortous de Mairan (1678 – 1771; vgl. [ Abb. 4a ]) Mimosen (eine Pflanzenart) und stellte fest, dass sich ihre Blätter tagsüber zur Sonne hin öffneten und in der Dämmerung schlossen. Er fand heraus, dass die Blätter auch dann ihrem täglichen Rhythmus folgten, wenn die Pflanze in ständiger Dunkelheit gehalten wird [25] [26].

Jean Jacques d’Ortous de Mairan (1678 – 1771) wird in der Literatur entweder als Geophysiker oder als Astronom bezeichnet. Tatsächlich war er mit seiner Publikation des rhythmischen Verhaltens von Mimosen im Jahr 1729 zuerst Botaniker, entdeckte im Jahr 1731 einen Gasnebel im Sternbild Orion, der an den Orionnebel angrenzt und heute M43 genannt wird und beschäftigte sich erst danach sowohl mit der Geschichte als auch mit Physik des Nordlichts (Publikation 1733). Er war offenbar breit interessiert und sehr neugierig.

Kein Geringerer als Charles Darwin hat in seinem letzten (zusammen mit seinem Sohn verfassten) Buch The Power of Movement in Plants den „Schlaf der Blätter“ ([ Abb. 3 ]) beschrieben [27] und auf noch ältere Quellen verwiesen – von den Römern bis zu Carl von Linné. Ausgiebige Untersuchungen zur rhythmischen Aktivität bei Pflanzen wurden ab den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts von Erwin Bünning (1906 – 1990; [ Abb. 4b ]) angestellt [28] [29], der zusammen mit Jürgen Aschoff als einer der Begründer der Chronobiologie gilt. Wie genau diese innere Uhr von Pflanzen funktioniert, ist bis heute nicht vollständig geklärt.

Abb. 3 Charles Darwin widmete den Bewegungen von Pflanzen ein ganzes Buch – sein letztes, an dem auch sein Sohn mitgearbeitet hatte (links) [27]. Bohnenkeimlinge (Phaseolus multiflorus) entfalten tagsüber ihre Blätter, die nachts herunterhängen (oben rechts). Titelblatt des Buchs von Bünning, das zu einem Standardwerk in der Chronobiologie wurde und u. a. die Zeichnung darüber enthält [29]

Abb. 4 Bedeutsame Chronobiologen (von links nach rechts): (a) Jean Jacques d‘Ortous de Mairan (1678 – 1771), (b) Erwin Bünning (1906 – 1990) (c), Jürgen Aschoff (1913–1998) und (d) Franz Halberg (1919 – 2013).

Die innere Uhr sorgt bei Tieren dafür, dass der Körper darauf vorbereitet ist, zur richtigen Zeit die richtigen Dinge zu tun – wie z. B. sich gegen Krankheitserreger zu wehren, Nahrung zu verdauen oder zu schlafen. Damit die innere Uhr mit dem Wechsel von Tag und Nacht übereinstimmt, muss sie regelmäßig durch Sonnenlicht synchronisiert werden.

Selbst Einzeller besitzen circadiane Rhythmen, also eine „Innere Uhr“ [30]. Im Meer lebende einzellige Algen beispielsweise steigen schon eine Stunde vor Sonnenaufgang an die Wasseroberfläche, wo sie Photosynthese betreiben. Noch vor Sonnenuntergang sinken die Einzeller wieder in die Tiefe und leuchten dort (Biolumineszenz), möglicherweise, um Feinde abzuschrecken. Sie reagieren mit ihrem Verhalten also nicht auf Licht, sondern nehmen vorweg, was kommt, um besser angepasst zu sein, d. h. effektiver ihren Stoffwechsel zu betreiben. Dieses Verhalten läuft auch im Labor unter konstanter schummriger Beleuchtung rhythmisch weiter, nicht jedoch bei hellem Licht oder vollständiger Dunkelheit, wie man schon vor Jahrzehnten beobachtet hat [31]. Damit wurde gezeigt, dass Photosynthese und damit Metabolismus für die Rhythmik gebraucht wird und dass sie durch zu viel Licht gehemmt wird. Inzwischen wurden circadiane Rhythmen sogar bei Bakterien gefunden.

Im Jahr 2017 wurde der Nobelpreis für Medizin/Physiologie an drei Chronobiologen – Jeffrey C. Hall (University of Maine), Michael Rosbash (Brandeis University in Waltham, MA) und Michael W. Young (Rockefeller University in New York) – verliehen, die durch Untersuchungen an Tieren, insbesondere der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, den molekularen Mechanismus von deren inneren Uhr und damit der circadianen Rhythmik entschlüsselt hatten [32] [33]. Bereits im Jahr 1984 isolierten Hall und Rosbach ein Gen (genannt „period“), das den normalen täglichen Rhythmus steuert, indem es ein Protein (genannt „PER“) kodiert, das sich während der Nacht in der Zelle ansammelt und dann tagsüber abgebaut wird. Damit war aber noch nicht klar, wie dieser Rhythmus allein (ohne die Änderungen der Beleuchtung durch Tag und Nacht) weiterlaufen konnte. Wenn aber das Protein PER das Gen period und damit seine eigene Synthese hemmt, dann könnte diese hemmende Rückkopplung rhythmische Schwankungen produzieren und aufrechterhalten. Dies wurde gefunden und weitere hieran beteiligte Proteine wurden gefunden, so dass der Mechanismus des sich selbst erhaltenden Uhrwerks im Inneren der Zelle zumindest teilweise aufgedeckt werden konnte [34] [26].

Beim Menschen wurde der Tagesrhythmus erstmals von Franz Halberg (1919 – 2013; [ Abb. 4d ]) beschrieben, der ebenfalls als ein Begründer der Chronobiologie gilt und zugleich den Begriff „circadiane Rhythmik“ zur Beschreibung des ungenauen Tag-Nach-Rhythmus prägte [35]. „Circa“ kann dabei sowohl im Sinne von „rings um den Tag herum“ (lateinisch circa „um …herum“, dies „Tag“) verstanden werden als auch im Sinne von „ungefähr einen Tag lang“, wie es Halberg, der die Bezeichnung im Jahr 1959 einführte, ursprünglich meinte [35].

Viele Funktionen des menschlichen Körpers – z. B. dessen Temperatur, Aktivität, viele Hormone, unser Verhalten und Stoffwechsel – unterliegen täglichen Schwankungen, die auch bei gleichbleibender Beleuchtung über Tage oder Wochen erhalten bleiben. Wir schlafen also auch ohne Tag und Nacht, wie der deutsche Schlafforscher Jürgen Walther Ludwig Aschoff (1913–1998; vgl. [ Abb. 4c ]) im Jahr 1965 erstmals im Fachblatt Science publiziert hatte ([ Abb. 5 ]).

Abb. 5 Rhythmischer Verlauf der Aktivität (schwarze Balken), Urinausscheidung (offene Kreise, Maxima) und Körpertemperatur (geschlossene Kreise, Minima) bei einem Menschen, der zunächst 11 Zyklen unter Isolation bei einer Beleuchtungsstärke von 1500 Lux verbrachte und danach 9 Zyklen bei einer Beleuchtungsstärke von 50 Lux. Bei hellerer Beleuchtung (oben) war der Tag-Nacht-Rhythmus im Mittel 24,2 Stunden lang, bei gedämpftem Licht hingegen betrug dessen Länge 25,0 Stunden [36].

In den 1990er und 2000er Jahren bewies eine Reihe von Entdeckungen die Existenz lichtempfindlicher Zellen im Auge, mit denen wir nicht sehen, deren Output aber zum Nucleus suprachiasmatikus geht [37], wobei sowohl die Intensität als auch die Wellenlänge des Lichts, das von den Stäbchen und Zapfen der Netzhaut im Auge registriert wird, an die innere Uhr weitergeleitet werden. Der Nucleus suprachiasmatikus ist ein paarig angelegter direkt über der Kreuzung der Sehnerven (Chiasma opticum) gelegener kleiner Zellhaufen von wenigen Millimetern Durchmesser. Er kommt bei allen Säugetieren vor und enthält beim Menschen etwa 20 000 Neuronen, die selbst bei absoluter Dunkelheit eine tagesrhythmische Aktivität aufweisen. Dieser kleine Zellhaufen ist unsere innere Uhr. Sie steuert unseren Schlaf-Wach-Zyklus und viele andere Körperfunktionen wie Hormonausschüttung und Körpertemperatur. Der Input vom Auge synchronisiert die Aktivität der inneren Uhr mit dem durch die Erdumdrehung bewirkten täglichen Wechsel von Hell und Dunkel.

Diese Synchronisation ist nicht ganz perfekt. Der circadiane Rhythmus der inneren Uhr ändert sich im Lauf des Lebens und läuft bei Babys und Kindern – zum Leidwesen der Eltern – meist etwas schneller, d. h. ist von kürzerer Dauer als 24 Stunden. Die Kleinen wachen daher früh auf, wenn die Eltern noch schlafen. Während der Adoleszenz kippt dies und die Jugendlichen wachen später auf als ihre Eltern, weil ihr Tagesrhythmus länger als 24 Stunden geworden ist. Im höheren Lebensalter wir der circadiane Rhythmus wieder kürzer, sodass Opa und Oma mit Babys oft weniger Probleme haben als Mama und Papa.

Zeitgeber

Der circadiane Rhythmus von Wachen und Schlafen ist also Teil unserer Natur, die wir mit anderen Tieren teilen. Damit hat er sehr tiefe Wurzeln und somit der Schlaf auch. Weil sich die Erde alle 24 Stunden einmal um sich selbst dreht (das ist kein empirischer Befund; vielmehr ist die Dauer eines Tages so definiert), liefert das Licht beim Tagesanbruch jeden Morgen das, was man in der Chronobiologie einen Zeitgeber nennt: es synchronisiert unseren etwa 24 Stunden dauernden, körpereigenen Rhythmus auf genau 24 Stunden. Der Begriff geht auf Jürgen Aschoff zurück, der ihn im Jahr 1954 prägte, um die äußeren Reize zu beschreiben, welche die endogene innere Uhr synchronisieren bzw. beeinflussen können [38]. Der wichtigste Zeitgeber ist Licht, aber auch Temperaturänderungen, Geräusche, soziale Interaktionen, körperliche Aktivität oder die Nahrungsaufnahme können als Zeitgeber fungieren. Für viele Menschen ist die Arbeitszeit ein wichtiger Zeitgeber, für Schüler ist es der Schulbeginn; auch die Tagesschau ist ein Zeitgeber für Millionen von Menschen. Übrigens: „Zeitgeber“ heißt auf Englisch Zeitgeber.

„Unter natürlichen Bedingungen sind immer mehrere Zeitgeber gleichzeitig tätig, von denen meist einer als der beherrschende die Phasenlage der tierischen Periodik bestimmt; jedoch kann es auch zum Wettstreit mehrerer Zeitgeber kommen“, erläutert Aschoff [38]. Unser modernes Leben ist in dieser Hinsicht ein Zeitgeber-Chaos: Wir verbringen etwa 90 % unserer Zeit in Innenräumen, die längst nicht so hell sind, wie es uns erscheint. Es ist aber gerade der Kontrast zwischen sehr hellem Tageslicht und der dunklen Nacht, der unseren Rhythmus steuert. Wenn wir spät in der Nacht essen, setzen wir den falschen Zeitgeber, denn die Verdauung in Darm und Leber erzeugt Wärme und sagt dem Körper, dass jetzt Tag ist. Zudem verschieben wir unsere Schlafzeiten zwischen Werktagen und Wochenenden und verursachen bei uns selbst praktisch jede Woche einen Jetlag. Der Preis für diesen Raubbau an unserer inneren Uhr ist hoch. Kurzfristig schlafen wir schlecht, was unsere kognitiven Fähigkeiten und unsere Stimmung beeinträchtigt und uns langsamer macht, was man durch Messung von Reaktionszeiten nachweisen kann und ganz praktisch die Wahrscheinlichkeit von Stürzen Unfällen erhöht. Die noch viel bedeutsameren, langfristigen gesundheitlichen Folgen – Diabetes, Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Depressionen, Demenz, Infektionen, Krebs, und erhöhte Mortalität – haben wir bereits oben beschrieben.

Menschen verlängern häufig ihre Schlafdauer am Wochenende, um sich von dem Schlafmangel während der Arbeitswoche zu erholen, ihren selbstgemachten Jetlag also wieder abzubauen. Das ist keine gute Idee, wie eine im Fachblatt Current Biology im Jahr 2019 publizierte Untersuchung zeigte [39]. Gesunde junge Erwachsene wurden zunächst per Zufall einer von drei Gruppen zugeordnet: (1) Kontrollgruppe mit 9 Stunden Schlafmöglichkeit (n = 8), (2) Schlafbeschränkung mit nur 5 Stunden Schlafmöglichkeit an 9 aufeinanderfolgenden Tagen, also ohne Erholungsschlaf am Wochenende (n = 14) und (3) Schlafbeschränkung auf nur 5 Stunden Schlafmöglichkeit an 5 Tagen mit Erholungsschlaf an 2 Tagen danach (die Teilnehmer durften solange schlafen, wie sie wollten), dann erneut 2 Nächte unzureichender Schlaf (n = 14). In allen drei Gruppen begann die Untersuchung mit 3 Nächten, in denen 9 Stunden Schlafmöglichkeit bestand, um Ausgangswerte zu erfassen. Gemessen wurde der Schlaf, der circadiane Rhythmus, die Energieaufnahme, das Körpergewicht und die Insulinsensitivität. In den beiden Gruppen mit Schlafbeschränkung auf 5 Stunden führte der unzureichende Schlaf zu einer Erhöhung der Energieaufnahme beim Abendessen und zu einem Anstieg des Körpergewichts. Während des Erholungsschlafs am Wochenende schliefen die Teilnehmer etwa 1,1 Stunden mehr im Vergleich zum Ausgangswert, und die Energieaufnahme beim Abendessen sank im Vergleich zu unzureichendem Schlaf. Beim wiederkehrendem, unzureichendem Schlaf nach dem Wochenende verzögerte sich die Phase des circadianen Rhythmus, und die Energieaufnahme beim Abendessen sowie das Körpergewicht stiegen im Vergleich zum Ausgangswert wieder an. In Gruppe (2) mit durchgehendem unzureichendem Schlaf sank die Insulinsensitivität des gesamten Körpers um ca. 13 % gegenüber dem Ausgangswert In Gruppe (3) dagegen sank die Insulinsensitivität des gesamten Körpers, der Leber und der Muskeln bei wiederholtem, unzureichendem Schlaf um ca. 9 % bis 27 % gegenüber dem Ausgangswert, was Veränderung des Energiestoffwechsels in Richtung Diabetes entspricht. Der Erholungsschlaf am Wochenende verhindert die Stoffwechselstörungen im Zusammenhang mit wiederholtem unzureichendem Schlaf nicht.

Zurück zum Einschlafen: Was kann man tun?

Bei erwachsenen Menschen im mittleren Lebensabschnitt gibt es viele Gründe dafür, nicht einschlafen zu können: Schichtarbeit, Kinder, Pflegeaufgaben, Ängste oder dringende berufliche Termine. Nicht alle hat man unter Kontrolle, d. h. manchmal ist man der Umwelt einfach ausgeliefert. Lärm und Licht stören uns beispielsweise beim Einschlafen und Ohrenstöpsel sowie dunkle Schlafmasken sind nicht jedermanns Sache. Aus dem mittlerweile vorhandenen Wissen über circadiane Rhythmik und den Schlaf lassen sich eine ganze Reihe von Ratschlägen für das Einschlafen und damit für gesunden Schlaf überhaupt ableiten.

Licht ist das stärkste Signal für das circadiane System, wobei blaues Licht (mit kürzerer Wellenlänge) besonders wirkungsvoll ist. Das liegt schlichtweg daran, dass sich der Mensch im Laufe der Evolution unter freiem Himmel entwickelt hat, der nun einmal blau ist. Die typische Beleuchtung in Wohnräumen von 100–250 Lux mag uns hell erscheinen, ein mit 500 Lux gut ausgeleuchteter Schreibtisch sogar sehr hell. Aber das blau-reiche Tageslicht, auf dessen Erkennung das circadiane System ausgerichtet ist, hat selbst an einem bewölkten Tag mehr als 10 000 Lux.

Die gesamte Menge an Licht, das eine Lampe erzeugt, wird in Lumen (lm) gemessen. In Lux (lx)) hingegen wird gemessen, wie viel Licht auf einer bestimmten Fläche ankommt – man spricht auch von Beleuchtungsstärke. Schaut man also auf den Himmel oder eine Wand im Wohnzimmer, so kommen im Auge (oder in einem Fotoapparat) unterschiedliche Beleuchtungsstärken an. Wer schon früher fotografiert hat, der weiß, dass sich die Belichtungszeiten bei gleicher Blende draußen und drinnen sehr deutlich unterschieden, also z. B. draußen 1/500 Sekunde und drinnen 1/15 Sekunde. Um den gleichen Effekt (gut belichtetes Bild) zu erhalten, musste man also drinnen 33 mal länger Licht in die Kamera einströmen lassen als draußen. Wenn wir von drinnen nach draußen gehen oder umgekehrt, merken wir davon erstaunlich wenig. Dies liegt nicht nur an der Pupillengröße, sondern auch an schnellen Änderungen der Lichtempfindlichkeit des Auges.

Helles blaues Licht während des Tages steigert nicht nur die Wachsamkeit und die kognitiven Leistungen am Tage, sondern unterstützt auch den nächtlichen Anstieg von Melatonin – dem Hormonsignal, das dem Körper mitteilt, dass es Zeit zum Schlafen ist. Wir haben in einer vom Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen durchgeführten Studie sogar nachweisen können, dass eine Beleuchtung des Klassenzimmers durch helles Licht mit relativ hohem Blauanteil das Denken und die Aufmerksamkeit der Schüler verbessert [40].

Nachts hingegen stört Licht, insbesondere blaues Licht, die Ausschüttung von Melatonin und beeinträchtigt den Schlaf. Auch das kurze Einschalten des Lichts im Badezimmer stört den Schlaf deutlich, wobei unsere innere Uhr in der Mitte des Schlafes am empfindlichsten ist, wenn sie am wenigsten mit Licht rechnet. Eine Studie an 20 jungen Menschen, die zwei Nächte im Schlaflabor entweder in Dunkelheit (< 3 Lux) oder mit schwachem Licht (100 Lux) schliefen, zeigte, dass selbst schwaches Licht den Schlaf beeinträchtigen und den Puls während der Nacht sowie die Insulinresistenz am nächsten Tag erhöhen kann [41].

Eine in Seattle an 500 College-Studenten durchgeführte Studie bestimmte die Schlafzeiten über alle vier Jahreszeiten hinweg und fand eine Verzögerung im Herbst und Winter, auch wenn sie sich an ihren Stundenplan hielten. So schliefen die Studenten beispielsweise während der Studienzeit im Winter 35 Minuten später ein und wachten 27 Minuten später auf als im Sommer. Weiterhin zeigte sich, dass die Gesamtzahl der Stunden, in denen sie tagsüber Licht ausgesetzt waren, ihre Schlafens- und Aufstehzeiten besser vorhersagte als die Lichtexposition nach Einbruch der Dunkelheit [42].

Zu wenig Tageslicht und zu viel Nachtlicht kann sogar die Lebenserwartung verkürzen, wie eine britische Studie an 88 906 Teilnehmern der UK Biobank (Alter: 62,4 ± 7,8 Jahre, 57 % weiblich) ergab [43]. Die Tages- und Nachtlichtexposition wurde über den Zeitraum von einer Woche mit Hilfe von Lichtsensoren gemessen, woraus mittels eines Computermodells des menschlichen circadianen Schrittmachers die circadiane Amplitude und Phase bestimmt wurde. Im Nachbeobachtungszeitraum von 8,0 ± 1,0 Jahren wurde bei 3.750 Teilnehmern die ursachenspezifische Mortalität erfasst. Personen mit zunehmend hellerem Tageslicht hatten ein geringeres Risiko für die Gesamtmortalität, wohingegen dieses bei Personen mit hellerem Nachtlicht im Vergleich zu Personen in dunkleren Umgebungen (0. bis 50. Perzentil, vgl. [ Abb. 6 ]) zunahm. Betrachtete man nur die kardiometabolische Mortalität, waren die Effekte sogar noch größer. Die Ergebnisse erwiesen sich als unabhängig vom Alter, Geschlecht, ethnischer Zugehörigkeit sowie soziodemografischen und Lebensstilfaktoren. „Die Minimierung von Nachtlicht, die Maximierung von Tageslicht und die Aufrechterhaltung regelmäßiger Hell-Dunkel-Muster, die den zirkadianen Rhythmus verbessern, können die kardiometabolische Gesundheit und Langlebigkeit fördern“, kommentieren die Autoren ihre Ergebnisse [43]. In einer weiteren Studie konnte das Autorenteam zeigen, dass die Regelmäßigkeit des Schlafs einen größeren Einfluss auf die Mortalität hat als die Menge: „Eine höhere Schlafregelmäßigkeit war mit einem um 20 % bis 48 % geringeren Risiko für die Gesamtmortalität (p < 0,001 bis p = 0,004), einem um 16 % bis 39 % geringeren Risiko für die Krebssterblichkeit (p < 0,001 bis p = 0,017) und einem um 22 % bis 57 % geringeren Risiko für die kardiometabolische Sterblichkeit (p < 0,001 bis p = 0,048) verbunden“ [44].

Abb. 6 Sterblichkeitsrisiko (Mortalität) in Abhängigkeit von der Lichtexposition am Tag und während der Nacht (gezeichnet nach Daten aus Windred et al. 2024a). Bei allen Verstorbenen erfolgten zunächst zwei Rankings nach dem Grad ihrer Lichtexposition am Tag und bei Nacht. Die Menschen mit mehr Lichtexposition tagsüber wurden nochmals in die Perzentile 50 % bis 70 %, 80 %–90 % und 90 % bis 100 % mehr Licht am Tag im Vergleich zu den 0–50 % mit weniger Licht unterteilt, und für diese Gruppen ist die Abnahme der Mortalität in den linken drei Balken dargestellt. Die beiden Balken rechts zeigen die erhöhte Mortalität für mehr Licht während der Nacht bei den Menschen (Perzentile 80 %–90 % und 90 % bis 100 %) mit mehr Licht während der Nacht im Vergleich zu den 0–50 % mit weniger Licht während der Nacht.

Der Ratschlag der Wissenschaft lautet also: Je mehr Licht Sie tagsüber bekommen und je weniger nachts, desto besser schlafen Sie nachts und desto länger leben Sie. Achten Sie zudem darauf, dass Sie ihren Tages-Rhythmus so regelmäßig wie möglich halten. Auch das verbessert den Schlaf und verlängert Ihr Leben. Verbringen Sie also mehr Zeit im Freien, setzen Sie sich zum Lesen und Arbeiten nahe an ein möglichst großes Fenster. Verwenden Sie ein ganz schwaches Nachtlicht (gelber oder roter Farbe) für Bad und Toilette.

Auch das Timing der Nahrungsaufnahme ist ein wichtiger Zeitgeber für unsere innere Uhr. „Die menschliche Leber um 10 Uhr morgens und die menschliche Leber um 22 Uhr abends sind sehr unterschiedliche Organe. Das Gleiche gilt für andere Teile des Körpers, die Nahrung verarbeiten. Auch Hungerhormone, Verdauungsenzyme und das glukoseregulierende Insulin haben ihren eigenen Rhythmus“, schreibt eine Wissenschaftsjournalistin in einem in Nature erschienenen Feature [45]. Vom späten Vormittag bis zum frühen Nachmittag ist der Körper am besten auf die Aufnahme von Kalorien vorbereitet. Ein spätes Abendessen stört die innere Uhr, denn sie erhöhen die Körpertemperatur und wirken damit der nächtlichen Absenkung der Körpertemperatur entgegen. Außerdem erhöhen sie die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass man mitten in der Nacht auf die Toilette gehen muss.

Eine kürzlich erschienene methodisch aufwändige Studie verwendete Datensätze aus genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) zu Schlaflosigkeit (n = 386 533) sowie Daten zum Darmmikrobiom aus der MiBioGen-Allianz (n = 18 340) und dem Dutch Microbiome Project (n = 8208), um die Beziehungen zwischen Darmbakterien und Schlaf zu untersuchen. Es zeigte sich, dass 14 Gattungen von Darmbakterien zum Risiko für Schlaflosigkeit beitragen können, während 8 Gattungen eine schützende Wirkung haben. Umgekehrt kann Schlaflosigkeit kausal die Häufigkeit von 7 Darmbakterien-Gattungen verringern und die Häufigkeit von 12 erhöhen. Für die Gattung Odoribacter besteht eine signifikante positive kausale Beziehung in beide Richtungen [46]. Was dies praktisch bedeutet, ist noch unklar, aber wer hätte gedacht, dass unsere Darmbakterien auch für unseren gesunden Schlaf von Bedeutung sind?

Meine Großmutter sagte immer: Iss morgens wie ein Kaiser, mittags wie ein König und abends wie ein Bettelmann. Die letzte Mahlzeit sollte mindestens drei Stunden vor dem Schlafengehen eingenommen werden. Viel Zucker und Fett lassen uns schlecht schlafen, Kaffee und Alkohol auch, tagsüber viel Obst und Gemüse machen den Schlaf eher besser [47]. Walnüsse (40 g zum Abendessen) können den Melatoninspiegel und die Schlafqualität steigern sowie die Schlaflatenz signifikant verkürzen (p = 0,001), also das Einschlafen verbessern, wie eine in Spanien durchgeführte randomisierte Studie im Cross-over-Design an 76 jungen Erwachsenen kürzlich gezeigt hat [48].

Wenn ein Snack vor dem Schlafengehen unvermeidlich ist, dann eher Joghurt oder Müsli. Eher exotisch scheint mir der Rat, Kuhmilch, die nachts gemolken wurde, zum Müsli (oder als Joghurt) zu essen, da diese mehr Melatonin und weniger Cortisol enthält als tagsüber gemolkene Milch. Übrigens wurden in einer Studie an 38 stillenden Müttern diese Schwankungen auch bei der Muttermilch gefunden – sie enthält nachts mehr des Schlafhormons und tagsüber mehr des Stresshormons [49]. Vielleicht sollte also abgepumpte Muttermilch gekennzeichnet werden, damit ihr Einsatz gemäß der inneren Uhr erfolgen kann. Zum besseren Schlaf der Kleinen und der Eltern.

Warum also schlafen viele Menschen so schlecht ein? – Die Antwort kann letztlich an allen hier bereits diskutierten Puzzlesteinchen des großen Schlaf Puzzles liegen: Junge Menschen haben die meisten Probleme mit dem Einschlafen, was vor allem daran liegen dürfte, dass sie einen längeren circadianen Rhythmus haben, der länger ist als 24 Stunden. Sie sind daher immer zu spät, beim Einschlafen dauert es länger und beim Aufwachen auch. Bei älteren Menschen können Einschlafprobleme daran liegen, dass Zeitgeber weggefallen sind, beispielsweise durch eine zurückgezogene Lebensweise mit wenig sozialen Kontakten. Dann fallen soziale Zeitgeber weg, wie bei Rentnern morgens die Fahrt zur Arbeit oder das gemeinsame Frühstück mit dem Partner (der verstorben ist). Durch Rollläden und künstliche Beleuchtung kann sogar der wichtigste physikalische Zeitgeber, Tageslicht, keine Wirkung mehr entfalten. Diesen zu nutzen, ist vielleicht am einfachsten. Wie sollten eben nicht 90 % unserer Zeit drinnen verbringen, sondern weniger – und dafür mehr Zeit draußen. Regelmäßigkeit ist eine Große Tugend, und das sollten wir wieder mehr fördern. Gerade jüngere Menschen sollten all dies wissen, damit sie selbst entscheiden können, ob sie wirklich täglich mit falscher Nahrung zum falschen Zeitpunkt, zu wenig Bewegung im Freien und zu wenig Schlaf ihrer Gesundheit schaden wollen.

Interessenkonflikt

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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Publication History

Article published online:
28 November 2025