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

Ultrawenig schlafen? Film im BR über die Uberman-„Methode“ (2)

Die Uberman-Methode mag manchen übermenschlich erscheinen, erstrebenswert und bewunderungswürdig. Tatsächlich ist sie nicht menschengemäß. Das zeigt der Schlaf-und-Uberman-Film auch sehr schön. Doch der Reihe nach.

Uberman bedeutet Schlafdeprivation

Das zeitliche Verhältnis von Schlafen und Wachen bei der Uberman-Methode soll so aussehen: Man ist vier Stunden wach und soll dann 20 Minuten schlafen.

Da ergibt sich schon das erste Problem, ein rechnerisches. Ein solcher Zyklus dauert 260 Minuten, und das passt partout nicht in 24 Stunden. Die Methode sieht also nicht nur mehrere „Phasen“ vor, ein polyphasisches Muster. Sie ist auch noch täglich anders. Wenn überhaupt, dann könnte es nur so gehen: drei Stunden 40 Minuten wach, 20 Minuten Schlaf, in der Summe zwei Stunden pro Tag. In diesem Fall ist das Verhältnis von Schlafen zu Wachen nicht mehr 1:2, wie normal. Es ist eins zu elf.

Wieviel Schlaf brauchen wir?

Das wirft das zweite Problem auf: Zwei Stunden sind viel zu wenig. In der Schlafforschung hat man sehr viel mit Schlafdauern experimentiert. Bekommt jemand weniger Schlaf als normal oder gar keinen, dann nennt man das Schlafdeprivation oder Schlafentzug. Die Ergebnisse sind eindeutig: Es geht einen Tag ziemlich gut, ein paar Tage halbwegs. Langfristig ist es Horror.

Das Schlaf-Wach-System ist zwar glücklicherweise flexibel. Deshalb können wir mal eine Nacht durchmachen oder Jetlag kompensieren. Dafür brauchen wir übrigens Licht.

Nicht alle Menschen benötigen gleich viel Schlaf. Aber was sie benötigen, ist am besten täglich gleich. Mit weniger als viereinhalb bis fünf Stunden kommt niemand wirklich aus. Wieviel jemand benötigt, ist vermutlich genetisch.

Uberman ignoriert auch die Schlafrhythmik

Im vorletzten Eintrag habe ich beschrieben, wie der normale Schlaf abläuft. Ein wichtiges Kennzeichen ist die innere Rhythmik: ein Durchlauf dauert 90 Minuten. Nicht 20. Zwanzig Minuten ist die typische Mittagsschläfchen-Dauer. In diesem Zeitraum kann man einschlafen. Was man nicht erreicht: einen normalen Zyklus und damit REM; dafür reicht die Zeit schlicht nicht. Das heißt, die Uberman-Methode produziert 1. Schlafmangel allgemein und 2. REM-Verlust im besonderen.

Er muss polyphasisch schlafen - nämlich dann, wenn er sich halbwegs sicher fühlen kann

Er muss polyphasisch schlafen – nämlich dann, wenn er sich halbwegs sicher fühlen kann

Ein polyphasisches Muster könnte nur funktionieren, wenn man in jeder Schlaf-Wach-Phase knapp 90 Minuten Schlaf vorsähe. Das würde wenigstens jeweils einen richtigen Zyklus ermöglichen. Trotzdem gäbe es ein Problem: wie gut man einschlafen kann, hängt nicht nur davon ab, wie müde man ist. Es hängt auch davon ab, wieviel Uhr es ist. Es geht kaum, wenn die Körpertemperatur relativ hoch ist. Und die hat stur einmal am Tag einen Tiefpunkt und einen Höchstpunkt. Normalerweise ist der tiefste in den frühen Morgenstunden, der höchste nachmittags.

Kann man die Uberman-Methode trainieren?

Im Netz finden sich Einträge, die behaupten, Uberman lasse sich trainieren. Das stimmt nicht. Ich verlinke es nicht, weil dort mehrere Aussagen stehen, die so falsch sind, dass sie nicht einmal wert sind, widerlegt zu werden.

Wie es der Redakteurin ging, die das ausprobiert hat, war jedenfalls völlig normal: Sie war müde wie selten. Sie war von allem und allen genervt – „angepisst“, sagt sie nicht nur einmal. Sie konnte sich nicht konzentrieren. Sie war unflexibel und kam mit Unerwartetem nicht zurecht. Sie hatte keine Lust zu reden, keine auf Menschen und war überhaupt schlecht gelaunt und unfreundlich. Lust hatte sie überhaupt nur auf eines: schlafen, schlafen, schlafen.

Ultrawenig schlafen? Film im BR über die Uberman-„Methode“ (1)

Kürzlich wurde ich von zwei netten Redakteuren des digitalen BR-Fernseh-Kanals „Puls“ gefragt, was ich von der Uberman-Methode halte. Sie drehten einen Film über Schlaf. Ein Teammitglied hatte im Rosenheimer Schlaflabor genächtigt und anschließend die dort erhaltenen Hinweise beherzigt. Eine Kollegin hatte Uberman ausprobiert und war jämmerlich baden gegangen. Aus beiden Geschichten wurde ein hübscher Zwölf-Minuten-Film, in dem die Schlaflabor-Leiterin ein paar Worte zum guten Schlaf sagt. Und ich zu Uberman und Schlafentzug (hier der Film). Hier noch ein paar Worte mehr.

Die Uberman-„Methode“

Uberman Methode verspricht, dass man mit nur zwei Stunden Schlaf pro Tag fit ist. Falls man es „richtig“ macht. Attraktiv ist das für nicht wenige Leute, Stichwort mehr machen, mehr zustandebringen, mehr erleben. In der wissenschaftlichen Literatur gibt es den Begriff nicht. Er soll wohl die Assoziation zu Übermensch hervorrufen.

Uberman: Polyphasische Schlaf-Wach-Abfolgen

Die Uberman-Methode teilt den Tag in sechs Vierstunden-Zeiträume ein. Das nennt man eine ultradiane Rhythmik. Jeder Zeitraum beginnt mit Wachsein und endet mit Schlaf, wie jeder chronobiologische Zyklus sonst auch. Eine solche Rhythmik heißt auch „polyphasisch“: im Lauf von 24 Stunden gibt es mehrere gleichartige Zyklen. Im Prinzip lässt die Biologie solche polyphasischen Schlaf-Wach-Zyklen zu, Babies haben sie, Schwerstkranke auch, und auch bei der Constant Routine kann es sich ergeben (siehe Beiträge vom Januar zum Vollmond in diesem Blog). In der Regel sind Erwachsene allerdings auch bei einem polyphasischen Schlaf-Wach-Muster etwa doppelt so lange wach wie man schläft.

Mehr im zweiten Teil (2)

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.