Chronobiologische Schlafforschung: der Beginn im Andechser Bunker

online am 19. August 2015 in der Zeitschrift „Somnologie“

Ein kleines Stückchen Wissenschaftsgeschichte ist gerade in der Zeitschrift  „Somnologie – Schlafforschung und Schlafmedizin“ herausgekommen. Die Somnologie ist das wissenschaftliche Organ der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin, DGSM.
Der Jahreskongress der DGSM war 2014 in Köln und hatte den Schwerpunkt „Schlaf und Rhythmus“. Gewissermaßen im Nachgang gibt es jetzt eine Zusammenfassung der allerersten europäischen Forschungen zu diesem Thema. Es war Jürgen Zulley, der das Thema Schlaf ausdrücklich in die Studien im Andechser Bunker einbrachte. Und Jürgen Zulley ist auch Erstautor dieser Somnologie-Zusammenfassung. Sie stammt also aus erster Hand, auch wenn ich ebenfalls mitgemischt habe. Anders als die Berichte in unserem Buch „Unsere Innere Uhr“ ist der Somnologie-Artikel wissenschaftlich und enthält auch die wesentlichen Originalabbildungen.
Leider darf ich den Artikel nicht auf die Webseite stellen. Sie können ihn jedoch in einer wissenschaftlichen Bibliothek kopieren oder  hier beim Verlag kaufen. Das Abstract allerdings ist immer frei verfügbar, es erscheint, wenn Sie die Verlagsseite anklicken, auf Englisch und auf Deutsch. Die deutsche Fassung auch hier unten.

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015

J. Zulley · B. Knab

Chronobiologische Schlafforschung: der Beginn im Andechser Bunker

Zusammenfassung

Lange Zeit verliefen die Forschungslinien zu Chronobiologie und Schlaf getrennt voneinander, und das trotz Nathaniel Kleitmans Pionierarbeit, dem 1939 erschienenen Buch „Sleep and Wakefulness“. Zusammengeführt wurden die Linien erst in den 1970er-Jahren, als man begann, bei chronobiologischen Isolationsstudien auch den physiologischen Schlaf zu registrieren. In Deutschland geschah das unter der Leitung von Jürgen Zulley, in USA unter der von Charles Czeisler. In der vorliegenden Arbeit werden die Studien zusammengefasst, die Zulley zwischen 1976 und 1993 publizierte. Zuvor werden die Versuchsbedingungen im Andechser „Bunker“ beschrieben und kurz die wichtigsten klassischen Ergebnisse vorgestellt. In zwei Typen von Arbeiten wurde überprüft, wie Schlaf und Chronobiologie zusammenhängen. Die einen reanalysierten frühere Circadian-Studien. Die anderen überprüften die Fragestellung direkt empirisch mit Polysomnografiedaten unter Freilaufbedingungen. Diese Studien belegen, dass Einschlafzeitpunkt und Dauer des Schlafs sowie die Schlafstadienstruktur sowohl von circadianen als auch von homöostatischen Regulationsmechanismen beeinflusst werden. Sie zeigen außerdem, dass einige der bis dahin als depressionsspezifisch betrachteten Schlafcharakteristika möglicherweise durch reduzierte motorische Aktivität bedingt sind. Insgesamt erbrachten die Studien im Andechser Bunker die ersten fundierten Belege dafür, dass innere Uhren den Schlaf-Wach-Rhythmus steuern, diese autonomen Rhythmen aber gleichzeitig durch externe Faktoren beeinflusst werden. Die Andechser Schlafstudien zeigten damit, dass Schlafen und Wachen interagieren und der Schlafprozess rhythmisch gesteuert wird. Das erweiterte die Perspektive der Schlafforschung insgesamt; schließlich hatte sich diese zuvor ausschließlich mit dem Schlaf in der Nacht befasst.

Schlüsselwörter: Schlaf · Chronobiologie · Circadian · REM-Schlaf · Ultradian

Das Schlummerlesebuch – Rezension

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das_schlummer-lesebuch-9783423142687Schlafen müssen alle. Und doch ist Schlaf fast so individuell wie Wachsein. Manche schlafen länger, andere kürzer. Viele schlafen mit dem größtem Vergnügen, andere nur, wenn es gar nicht mehr anders geht. Kinder schlafen länger, Erwachsene kürzer, Ältere manchmal noch kürzer. Alle eint: normalerweise merken wir nicht, dass wir schlafen. Die Ausnahme von der Regel sind Klarträume oder „luzide Träume“. Bei einem luziden Traum ist mir bewusst, dass ich gerade träume. Das können nur relativ wenig Leute, aber man kann es trainieren.

In der Regel allerdings nehmen wir zwar wahr, dass wir aufwachen, aber gerade nicht, dass wir schlafen. Was sicherlich dazu beitrug, dass unsere Vorfahren den Schlaf so oft in die Nähe des Todes rückten. Könnte sein, dass die Dichter deshalb ein wenig sparsam waren damit, sich mit Dingen rund um den Schlaf zu befassen. Vieles von dem Wenigen hat Alexander Kluy kürzlich versammelt und bei dtv herausgegeben, immerhin von mehr als 50 Dichtern.

Oblomow, der berühmte Dauerschläfer, fehlt. Dafür finden sich Gedichte zu Schlafen und Wachen von Christoph Lichtenberg über Rainer Maria Rilke bis Mascha Kaléko. Aphorismen über Schlafen und Schlaflosigkeit von Johann Peter Hebbel bis Friedrich Nietzsche. Kurze Geschichten über Traumreisen und nächtliche Unfälle von Theodor Storm bis James Thurber. Und Auszüge aus Romanen, in denen Dichter den Schlaf, die Nacht und die Zeit vor dem Schlaf ein wenig streiften: Von Arthur Holitschers „Schlafwandler“ (immerhin mit dem Schlaf im Titel) über Franz Hessels „Der Kramladen des Glücks“ bis Joseph Roths „Hiob“. Das ist der Stoff, den der Komponist Erich Zeisl zu einer Oper verarbeiten wollte, aber darüber 1959 starb. Die Münchner Staatsoper hat Jan Duszynski beauftragt, es zu vollenden. Dieses Gesamtwerk wurde gerade – im Juli 2014 – sehr beeindruckend bei den Münchner Opernfestspielen uraufgeführt. Wesentlicher Bestandteil des Bühnenbildes war in der Tat – ein Bett.

Kluys Schlummerlesebuch ist schön zusammengestellt. So kunterbunt und kreuz und quer kann man darin schmökern, dass es ein wunderbares kleines Geschenk ist. Aber natürlich geht es weniger ums nicht-wahrnehmbare Schlafen selbst als um das Außenherum: die Nacht und das Bett, das Einschlafen und Erwachen, das Nicht-schlafen-Können und Schäfchenzählen. Und viel übers Denken zum Schlaf. Was sonst?

Alexander Kluy (Hrsg.): Das Schlummerlesebuch.
Herausgegeben und mit einem Nachwort versehen von Alexander Kluy. dtv, München, 2013

Schlaf und Vollmond 2 – die Studie der Cajochen-Gruppe

Hier im zweiten Teil (erster Teil siehe hier) möchte ich ein paar Worte über die Basler Vollmond-Studie 2013 selbst verlieren.

Constant Routine

Die Teilnehmer an dieser Studie folgten einem constant-routine-Protokoll. Die constant routine ist heute die Methode der Wahl, wenn man chronobiologische Fragen untersuchen möchte. Schließlich ist die zirkadiane biologische Rhythmik bekannt, die braucht man nicht mehr untersuchen. Weil die constant routine sehr aufwendig ist, ist die Zahl der Studienteilnehmer notwendig beschränkt. In diesem Fall waren es 33. Anders als Daniel Fischer moniert, sind das für eine solche Studie ziemlich viele.

Jede der 33 Personen lebte zweimal für je 3,5 Tage in einem Abstand von mindestens einer Woche in einem Raum (genau: 84 Stunden). Dort lag er oder sie in der Regel bequem bei 21°C und acht Lux Helligkeit. Die ganze Zeit wurde ein EEG mit zwölf Kanälen aufgezeichnet.

Es handelte sich um ein Schlafentzugsexperiment mit der Frage, wie sich Schlafentzug auf das nachfolgende Schlaf-EEG auswirkt. Deshalb war auch außen herum alles perfekt kontrolliert, was den Schlaf sonst noch beeinflussen könnte, von Kaffee und Alkohol bis hin zur persönlichen Situation. Ansonsten wurde der Ablauf individuell an die üblichen Schlafzeiten der Teilnehmer angepasst.

Die Mondphasen-Schlaf-Analyse

Analysiert wurde jeweils die zweite Labornacht, direkt vor dem eigentlichen Versuch. Das war grundsätzlich die Nacht von Mittwoch auf Donnerstag. Natürlich schlafen auch gute Schläfer nicht jede Nacht exakt gleich, aber unter solchen Bedingungen eben doch sehr ähnlich. Man „darf“ es deshalb als echten Unterschied interpretieren, wenn sich die Schlafparameter unterscheiden, je nachdem, wie nahe die Nacht an einem Vollmond war.

Die Zeitpunkte im Schlaflabor wurden nach Abstand zum Vollmond zusammengefasst: neun Tage um den Vollmond, zehn Tage um den Neumond und zehn Tage dazwischen. Und tatsächlich gab es einige Unterschiede, die statistisch sogar angesichts der kleinen Gruppe signifikant waren. Die Leute, die bei Vollmond im Labor schliefen, schliefen im Schnitt 20 Minuten weniger und brauchten fünf Minuten länger zum Einschlafen; das sind beides erkleckliche Werte, jedes Schlafmittel mit solchen Unterschieden gilt als hochwirksam. Natürlich sind Schlafparameter nicht täglich gleich. Aber: sämtliche Schlaflatenz-Extremwerte lagen in Vollmondzeiten, und bei Neumond waren es nie mehr als 20 Minuten. Überdies verbrachten die Teilnehmer höchstens halb so viel Zeit im besonders erholsamen Tiefschlaf, die bei Vollmond im Labor schliefen.

Interpretation

Die Befunde sind das eine. Sie sind statistisch signifikant. Und sie sind klinisch relevant, auch wenn das Daniel Fischer nicht gefällt. Bei Schlaflatenz und Tiefschlafdauer sind auch wenige Minuten von erheblichem Belang. Das zweite gilt aber auch: Tatsächlich wissen wir nicht, ob die Probanden an den Einfluss des Mondes auf den Schlaf glaubten. Falls ja und falls sie wussten, in welcher Phase dieser gerade stand, könnte das ihren Schlaf beeinflusst haben. Falls nicht, ist die dritte Frage, wie man solche Daten anders erklären könnte.

Da darf man spekulieren. Cajochen selbst vermutet am ehesten eine alte lunare Eigenrhythmik des Organismus „Mensch“. Das wäre interessant, müsste aber weiter geprüft werden. Einfach abtun, wie Fischer das macht, kann man es aber nicht. Auch der endogenen zirkadianen Rhythmik kam man auf die Spur, indem man experimentierte. Auch sie ist weder bei allen Menschen gleich noch hält sie sich strikt an die Sonne. Aber sie ist da – und falls sie es nicht ist, führt das zu Problemen.

Wir haben also Daten. Nur wie die zu interpretieren sind, wissen wir noch nicht. Das ist nichts Außergewöhnliches; wie man so schön sagt, ist „weitere  Forschung“ nötig. Empirische Forschung mit gezielter Fragestellung, allerdings nicht so, wie es Daniel Fischer vorschlägt (Tagebücher sehr vieler Versuchspersonen). Was erst recht nicht weiterhilft, ist, die Daten als solche in die Eso-Ecke zu stellen. Genauso wenig, eigene Eso-Ideen „endlich“ bestätigt zu fühlen.

Beeinflusst der Vollmond den Schlaf?

Diverse Fragen werden mir zuverlässig bei jedem Vortrag gestellt, den ich über Schlaf halte. Eine davon: Was hat es mit dem Schlaf bei Vollmond auf sich? Schlafen Menschen da „wirklich“ schlechter? Was hat die Schlafforschung dazu zu sagen?

Bisher konnte ich da immer nur antworten: Der Vollmond bringt es immerhin auf 0,25 Lux, so dass Menschen mit guten Augen lesen können. Diese Beleuchtung kann den Schlaf tatsächlich stören, obwohl sie schwächer ist als jede Straßenlaterne. Diese allerdings stören den Schlaf sogar häufig, ist sie doch wesentlicher Bestandteil der zeitgenössischen „Lichtverschmutzung“  – siehe den Sammelband zur Lichtverschmutzung, über den ich hier am 6. August 2013 hier berichtet habe. Dass der Mond den Schlaf auch dann beeinflussen könnte, wenn man ihn gar nicht sieht, konnte dagegen nie jemand bestätigen.

Neue Daten zum Thema

Das gilt im Prinzip noch immer. Doch seit Juli 2013 muss ich ein kleines Fragezeichen danebenstellen. Anlass ist eine Studie aus einer der renommiertesten chronobiologischen Forschungsgruppen, der an der Psychiatrischen Klinik in Basel. Erstautor ist Christian Cajochen, der Professor und Arbeitsgruppenleiter höchstpersönlich. Die Gruppe hatte vorhandene Daten neu analysiert – und festgestellt, dass die Versuchspersonen im Schlaflabor objektiv anders schliefen, je nachdem, wie groß der Mond gerade war. Cajochen, selbst keiner esoterischen Neigungen verdächtig, hatte nach eigenen Aussagen lange überlegt, ob er die Daten überhaupt veröffentlichen sollte. Mit Esoterikern in einen Topf geworfen zu werden, scheint ihm (dr-Radio) doch ziemlich unangenehm. Aber Ergebnisse sind Ergebnisse – man muss sie wissenschaftlich diskutieren, nicht zensieren.

Große Resonanz auf Vollmondstudie

Die Presse griff allüberall zu, Tenor in der Regel: endlich ist es bewiesen, Menschen schlafen bei Vollmond schlechter. Besonders erfreut waren alle über die Geschichte hinter der Studie: die Idee, die Daten von 2001 neu zu analysieren, entstand nämlich in einer Vollmondnacht beim Bier. Ich verlinke hier nicht viel, es war einfach so flächendeckend zu lesen und zu hören, dass jede Auswahl unsinnig ist. Doch auch die Gegenseite kam auf den Plan, und da sticht nicht nur der Beitrag auf der mir durchaus lieben Skeptikerseite hervor (siehe die Blogroll) sondern vor allem das Blog des Astronomen Daniel Fischer. Der versteht viel von Astronomie und damit auch vom Mond, vom Schlaf und von der Schlafforschung allerdings nicht ganz so viel. Das gilt auch für den Beitrag von Ute Parsch und die Kommentare dazu auf der von mir ausgesprochen geschätzten „Skeptiker“-Seite.

Eine Ex-Post-Fragestellung

Tatsächlich hatte die Cajochen-Gruppe Daten einer früheren Studie neu analysiert, in dem sie die Zusatzvariable „Mondphase“ einführte. Das ist eine ex-post-Analyse, testet also weder eine Hypothese noch wird eine experimentelle Bedingung hergestellt. Allerdings fallen dabei sämtliche Erwartungseffekte weg. Die wären besonders stark, würden die Beteiligten das Thema „Mond und Schlaf“ auch nur im Entferntesten vermuten. Das gilt sowohl die Versuchspersonen als auch die Versuchsleiter. Insofern hat die Ex-Post-Bedingung durchaus ihre Vorteile.

Mehr zur Studie selbst im zweiten Teil

Neu erschienen: Schutz der Nacht – Buch zum Thema Lichtverschmutzung

Es ist Sommer momentan. Richtig Sommer. Also richtig heiß. Wenn wir da gut schlafen wollen, müssen wir nachts die Kühle der Nacht hereinlassen. Doch durchs geöffnete Fenster kommen auch Lärm und Licht. Und die sind dem Schlaf ausgesprochen abträglich. Immer.
24-Stunden-BeleuchtungSchutz der Nacht
Wir beleuchten unsere Städte und unsere Häuser 24 Stunden am Tag, manche Leute sogar ihren Garten. Das gilt als modern, zeitgemäß, schick – und sicher. Man kann es aus dem Weltraum sehen: Die nächtliche Beleuchtung zeichnet die Topographie fast der ganzen Erde nach. Man kann das leicht als „helle Not“ erleben; in Tirol nennen sie es sogar so.
Beleuchtung in der Nacht hat viele Folgen
Die durchgehende Beleuchtung mag zeitgemäß sein. Doch wie alles hat sie ihre Kehrseiten. Die beeinflussen nicht nur uns Menschen, sondern die gesamte Natur. Es beginnt damit, dass wir im weiten Umkreis von Städten nur noch die allerhellsten Sterne sehen können, weil die vielen elektrischen Lichtquellen alle schwächeren Sterne überstrahlen (wichtiges wissenschaftliches Buch „Das Ende der Nacht„). Daher der Name „Lichtverschmutzung“. Und es endet nicht bei den Insekten, die von den Lichtquellen angezogen werden und dort zu Millionen sterben. Es gibt auch technische Lösungen: so hell beleuchten, wie sicherheitsmäßig sinnvoll, aber dunkel genug, dass Zugvögel ein Hochhaus nicht mit „ihrem“ Sternbild verwechseln, dass wandernde Fische ihre Routen nicht verpassen, dass Fledermäuse Insekten verspeisen können, dass nachtaktive Tiere jagen und dass tagaktive Tiere schlafen können.
Erstes allgemeinverständliches Buch zur Lichtverschmutzung
Zu vielen Aspekten des Themas Lichtverschmutzung ist gerade beim Bundesamt für Naturschutz das erste allgemeinverständliche Buch erschienen. Der neue Sammelband basiert auf einer Tagung in der Evangelischen Akademie Tutzing. Mein eigener Beitrag darin heißt: „Lichtverschmutzung und die Folgen für die menschliche Gesundheit“; er ist eng abgestimmt mit dem Beitrag „Licht stellt unsere innere Uhr. Zeitgeber und die Grundlagen der Chronobiologie“ von Dr. Vivien Bromundt aus der Basler Chronobiologie-Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christian Cajochen. Herausgegeben haben den Band Dr. Martin Held vom Tutzinger Projekt Ökologie der Zeit, PD Dr. Franz Hölker vom Forschungsverband „Verlust der Nacht“ und Prof. Dr. Beate Jessel, die Präsidentin des Bundesamts für Naturschutz.

Sie können den ganzen Band hier kostenlos herunterladen.

Nächste wissenschaftliche Tagung zum Thema: 28. bis 30. Oktober 2013 in Berlin