Eine Studie, bei der die Schlafmuster von Studenten der University of Washington gemessen wurden, brachte einige Überraschungen darüber zutage, wie und wann unser Körper uns zum Schlafen auffordert, und verdeutlicht, wie wichtig es ist, tagsüber nach draußen zu gehen, auch wenn es bewölkt ist.
Die Lichtexposition am Tag ist ein starker Prädiktor für saisonale Schwankungen im Schlaf und im Tagesrhythmus von Studenten Zusammenfassung Ohne elektrisches Licht beginnt der menschliche Schlaf im Allgemeinen kurz nach Einbruch der Dunkelheit und in höheren Breiten ändert sich die tägliche Schlafzeit saisonal, da sich die Photoperiode ändert. Allerdings schützt der Zugang zu elektrischem Licht den Menschen vor natürlichen Veränderungen der Photoperiode, und es bleibt umstritten, ob trotz dieser Isolation vom natürlichen Hell-Dunkel-Zyklus saisonale Veränderungen im Schlaf auftreten. Wir haben die Schlafzeit von mehr als 500 College-Studenten in der Stadt Seattle, WA (47,6° N) über vier Jahreszeiten gemessen; Wir zeigen, dass sich der Schlafplan im Herbst und Winter verzögert, selbst wenn Schüler einem Schulplan folgen. An Winterschultagen schliefen die Schüler beispielsweise 35 Minuten später ein und wachten 27 Minuten später (in der Sommerzeit) auf als an Sommerschultagen, eine Veränderung, die im Verhältnis zur solaren Mitternacht eine Stunde länger ist. Darüber hinaus lag der Chronotyp, der durch Halbschlaf an freien Tagen, korrigiert um überschüssigen Schlaf (MSFc), eine indirekte Schätzung der zirkadianen Phase, definiert ist, im Winter im Vergleich zum Sommer um mehr als 30 Minuten später. Die Analyse der Auswirkung der Lichtexposition zeigte, dass die Anzahl der Stunden, in denen man tagsüber Licht von mindestens 50 Lux ausgesetzt war, einen stärkeren Prädiktor für MSFc darstellte als die Zeit, in der man dieser Beleuchtungsstärke nach Einbruch der Dunkelheit ausgesetzt war. Konkret wurde MSFc für jede weitere Stunde Lichtexposition während des Tages um 30 Minuten erhöht und für jede weitere Stunde Lichtexposition nach Einbruch der Dunkelheit nur um 15 Minuten verzögert. Darüber hinaus war die Tageszeit der Exposition gegenüber hohen Lichtintensitäten besser auf MSFc zurückzuführen, wenn die Exposition am Tag berücksichtigt wurde, als wenn die Exposition während der gesamten 24 Stunden des Tages berücksichtigt wurde. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Schlafzeit zwar stark mit der sozialen Zeit synchronisiert ist, in den Wintermonaten jedoch eine Verzögerung der Schlafzeit erkennbar ist. Sie weisen außerdem darauf hin, dass die tägliche Belichtung mit Tageslicht der Schlüssel zur Verhinderung dieser verzögerten Phase der zirkadianen Uhr und damit einer Störung des zirkadianen Rhythmus ist, die sich in Wintern in hohen Breiten typischerweise verschlimmert. |
Abbildung 1 Schlafstunden und Lichtexposition während des Schultages nach Jahreszeit. Uhrdiagramme von 24 Stunden Schlaf und Lichteinwirkung an Schultagen. Schlaf- und Lichtdaten wurden für jede Jahreszeit aggregiert (n = 507; Herbst = 138, Winter = 88, Frühling = 183, Sommer = 98). Die grauen Scheiben zeigen die Nacht mit durchschnittlichen Sonnenauf- und -untergangszeiten an, die gelben Scheiben repräsentieren den Sonnenmittag und die Mitternacht in der Uhrzeit. Im Herbst endete in den Vereinigten Staaten die Sommerzeit. Die gehashten Segmente geben den Sonnenmittag und die Mitternacht während der Standardzeit (ST) an (vollständige Diagramme mit DST und ST finden Sie in den Hintergrundinformationen: Abbildung S1). Die Breite jedes Farbfelds stellt den Interquartilbereich dar, wobei die schwarzen Linien die mittlere Uhrzeit für Schlafbeginn (lila), Schlafende (hellblau), erste und letzte Exposition gegenüber 5 (dunkelblau) darstellen. , 50 (grün) und 500 (rosa) Lux. Statistiken zu jeder Variablen finden Sie in Tabelle 1 und Hintergrundinformationen: Tabelle S3.
Kommentare
Obwohl es den Menschen gelungen ist, sich von der natürlichen Welt zu trennen, können sie ihr nicht vollständig entkommen.
Die im Journal of Pineal Research veröffentlichte Studie ergab, dass UW-Studenten später in der Nacht einschliefen und später am Morgen aufwachten, und zwar zu allen Jahreszeiten im Winter, wenn die Tageslichtstunden auf dem UW-Campus in Seattle begrenzt sind und der Himmel merklich bewölkt ist.
Das Team hinter dieser Studie glaubt, eine Erklärung zu haben: Die Daten zeigten, dass Schüler im Winter tagsüber weniger Licht ausgesetzt waren. Andere Untersuchungen haben gezeigt, dass unzureichende Beleuchtung tagsüber zu Problemen in der Nacht führt, wenn es Zeit zum Zubettgehen ist.
„Unser Körper verfügt über eine natürliche zirkadiane Uhr, die uns sagt, wann wir nachts schlafen gehen sollen“, sagte Hauptautor Horacio de la Iglesia, Biologieprofessor an der UW. „Wenn man tagsüber bei Sonnenschein nicht genügend Licht abbekommt, stellt das die Uhr zurück und verzögert das Einschlafen in der Nacht.“
In der Studie wurden zwischen 2015 und 2018 Handgelenksmonitore verwendet, um die Schlafmuster und die Lichtexposition von 507 UW-Studenten zu messen. Die Daten zeigten, dass die Studenten unabhängig von der Jahreszeit jede Nacht etwa gleich viele Stunden schliefen. . Aber an Winterschultagen gingen die Schüler im Durchschnitt 35 Minuten später zu Bett und wachten 27 Minuten später auf als an Sommerschultagen. Dieser Befund überraschte das Team, da Seattle, eine Stadt in hohen Breitengraden, zur Sommersonnenwende fast 16 Stunden Sonnenlicht erhält, mit reichlich Nachtlicht für das gesellschaftliche Leben und zur Sommersonnenwende etwas mehr als acht Stunden Sonnenlicht. Winter.
„Wir gingen davon aus, dass die Schüler im Sommer wegen des vielen Lichts, das in dieser Jahreszeit zur Verfügung stand, später aufwachen würden“, sagte de la Iglesia.
Basierend auf den Schlafdaten der Schüler stellten die Forscher die Hypothese auf, dass etwas am Winter die zirkadianen Zyklen der Schüler „verzögerte“ . Für die meisten Menschen, darunter auch Studenten, dauert der angeborene zirkadiane Zyklus, der regelt, wann wir wach und schlafen, etwa 24 Stunden und 20 Minuten und wird täglich mit Informationen aus unserer Umgebung „kalibriert“. Die Schlafdaten der UW-Studenten in der Studie zeigten, dass ihre zirkadianen Zyklen im Winter im Vergleich zum Sommer bis zu 40 Minuten später verliefen.
Das Team konzentrierte sich auf Licht als mögliche Erklärung für diese winterliche Verzögerung. Licht hat jedoch zu verschiedenen Tageszeiten unterschiedliche Auswirkungen auf den Tagesrhythmus.
„Licht am Tag, insbesondere am Morgen, stellt Ihre Uhr vor, sodass Sie abends früher müde werden. Wenn Sie jedoch spät am Tag oder früh in der Nacht Licht ausgesetzt sind, wird Ihre Uhr zurückgestellt, sodass Sie sich müde fühlen.“ Er sagte von der Kirche. „Letztendlich ist das Einschlafen ein Ergebnis des Hin und Her zwischen diesen gegensätzlichen Effekten der Lichtexposition zu verschiedenen Tageszeiten.“
Die Daten zeigten, dass die Belichtung bei Tageslicht in der UW-Studie einen größeren Einfluss hatte als die Belichtung bei Nacht. Jede Stunde Tageslicht „verlängerte“ die zirkadianen Phasen der Schüler um 30 Minuten. Sogar die Einwirkung von Außenlicht an bewölkten oder bewölkten Wintertagen in Seattle hatte diesen Effekt, da dieses Licht immer noch deutlich heller ist als künstliche Innenbeleuchtung, sagte de la Iglesia. Jede Stunde Abendlicht (Licht von Innenquellen wie Lampen und Computerbildschirmen) verzögerte die zirkadianen Phasen um durchschnittlich 15 Minuten.
„Es ist dieser Push-Pull-Effekt“, sagte er über die Kirche. „Und was wir hier herausgefunden haben, ist, dass ihre zirkadianen Uhren im Vergleich zum Sommer verzögert waren, weil die Schüler im Winter nicht genügend Tageslicht ausgesetzt waren.“
Das Studio bietet Unterricht nicht nur für Universitätsstudenten an.
„Viele von uns leben in Städten mit viel künstlichem Licht und einem Lebensstil, der uns tagsüber drinnen hält“, sagte de la Iglesia. „Diese Studie zeigt, dass wir, auch nur für kurze Zeit und vor allem morgens, nach draußen gehen müssen, um dem natürlichen Licht ausgesetzt zu sein. Minimieren Sie nachts die Bildschirmzeit und künstliche Beleuchtung, damit wir besser einschlafen können.“
Schlussfolgerungen
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass selbst in stark urbanisierten Gegenden die Einwirkung von Tageslicht für die Bestimmung des Schlafzeitpunkts wichtiger sein könnte als die Einwirkung von elektrischem Licht in der Nacht.
Sie betonen auch, wie wichtig es ist, nicht nur zu empfehlen, nachts helles elektrisches Licht zu meiden , sondern sich auch tagsüber natürlichem Licht auszusetzen , um den negativen Auswirkungen einer verzögerten zirkadianen Phase während der Wintermonate entgegenzuwirken.38 Diese Empfehlung kann besonders relevant sein relativ hohe Breiten, die auch im Winter von einem bedeckten Himmel geprägt sind, wie es in Seattle der Fall ist.
Unsere Ergebnisse belegen einen allgemeinen Einfluss der natürlichen Umwelt auf den zirkadianen Rhythmus des Menschen, selbst unter stark urbanisierten Bedingungen, und stimmen mit unserer kürzlich veröffentlichten Studie überein, die zeigt, dass der Schlafzeitpunkt bei denselben hier untersuchten Universitätsstudenten mit der Mondphase synchronisiert ist. Im Gegensatz zum Sonnenlicht sind die mit der Mondphase verbundenen Veränderungen für den durchschnittlichen Menschen, der unter postindustriellen Bedingungen lebt, weitaus weniger auffällige Signale. Die Tatsache, dass diese subtilen Umweltreize einen Einfluss auf das menschliche Verhalten haben können, stützt die Schlussfolgerung, dass es dem Menschen zwar gelungen ist, sich von der natürlichen Welt zu trennen, dieser jedoch nicht vollständig entkommen kann .
