Ihr Schlaftracker kann Ihnen nicht nur Informationen über Ihre Schlafgewohnheiten liefern, sondern auch über chronische Erkrankungen wie Diabetes und Schlafapnoe sowie über Krankheiten wie COVID-19. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie, in der die Daten von 5 Millionen Schlafnächten von rund 33 000 Personen analysiert wurden. Auf der Grundlage der neuen Analysen identifizierten die Forscher fünf Haupttypen des Schlafs, die sie als Schlafphänotypen bezeichneten und die sich weiter in 13 Untertypen unterteilen lassen. Die Forscher fanden auch heraus, dass die Art und Weise, wie und wie oft eine Person zwischen den Schlafphänotypen wechselt, zwei- bis zehnmal mehr Informationen für die Erkennung von Gesundheitszuständen liefern könnte, als wenn man sich nur auf den durchschnittlichen Schlafphänotyp einer Person allein verlassen würde.

Schon kleine Veränderungen der Schlafqualität helfen, Gesundheitsrisiken zu identifizieren

Anhand der vom Oura Ring – einem intelligenten Ring, der den Schlaf, die Hauttemperatur und andere Informationen aufzeichnet – gesammelten Daten, untersuchten die Forscher einzelne Personen über mehrere Monate hinweg und stellten fest, ob sie an chronischen Krankheiten wie Diabetes und Schlafapnoe oder an Krankheiten wie COVID-19 und Grippe litten.

Das Forschungsteam rund um Benjamin Smarr, einer der Hauptautoren der Studie und Fakultätsmitglied der Jacobs School of Engineering und des Halicioglu Data Science Institute an der University of California San Diego.stellte fest, dass die Menschen im Laufe der Zeit häufig zwischen verschiedenen Schlafphänotypen wechselten, was eine Veränderung des Gesundheitszustands einer Person widerspiegelt, und durch die von den Forschern erstellte datengesteuerte Schlaflandschaft eine Art Reisetagebuch einer Person ist.

Sie fanden heraus, dass kleine Veränderungen der Schlafqualität halfen, Gesundheitsrisiken zu erkennen. Diese kleinen Veränderungen würden in einer durchschnittlichen Nacht oder in einem Fragebogen nicht auftauchen. Das zeigt, wie Wearables helfen, Risiken zu erkennen, die sonst übersehen würden. Darüber hinaus betonten die Forscher, dass die langfristige Verfolgung von Schlafveränderungen auf Bevölkerungsebene neue Erkenntnisse liefern könnte, die für die öffentliche Gesundheit von Bedeutung sind, z. B. ob bestimmte Veränderungen in den Schlafmustern durch diese Schlaflandschaften Frühwarnungen für chronische Krankheiten oder Anfälligkeit für Infektionen liefern können.

Die Arbeit des Forschungsteams basiert auf neuen Analysen des TemPredict-Datensatzes der Universität von Kalifornien, San Francisco, der anhand der Daten von Personen erstellt wurde, die während der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 den kommerziell erhältlichen Oura-Ring trugen.

Fünf unterschiedliche Schlaftypen

Dies sind die fünf Schlafphänotypen, die die Forscher auf der Grundlage der Daten von 5 Millionen Schlafnächten bei etwa 33 000 Personen herausgearbeitet haben. Obwohl viele Faktoren in die Studie eingeflossen sind, haben die Forscher auch einige Trends festgestellt, die helfen, die 5 Schlafphänotypen intuitiv zu unterscheiden.

Phänotyp 1: Das, was wir als „normalen“ Schlaf bezeichnen. Bei diesem Phänotyp schlafen Menschen mindestens sechs Tage hintereinander etwa acht Stunden ununterbrochen. Dies ist der von den National Institutes of Health empfohlene Schlaftyp, den die Forscher am häufigsten fanden.
Phänotyp 2: Die Hälfte der Nächte schlafen Personen ununterbrochen, während sie in der anderen Hälfte nur kurze Zeiträume von weniger als drei Stunden schlafen.
Phänotyp 3: Die meisten Menschen schlafen ununterbrochen, aber etwa eine Nacht pro Woche wird ihr Schlaf unterbrochen. Die unterbrochene Nacht ist gekennzeichnet durch eine Periode mit relativ langem Schlaf von etwa fünf Stunden und eine Periode mit kurzem Schlaf von weniger als drei Stunden.
Phänotyp 4: Auch hier schlafen Menschen meist kontinuierlich. Sie erleben jedoch seltene Nächte, in denen lange Schlafphasen durch Aufwachen in der Mitte des Schlafs getrennt sind.
Phänotyp 5: Sie schlafen jede Nacht nur für sehr kurze Zeiträume. Dieser Phänotyp war der seltenste, den die Forscher fanden, und er steht für einen extrem gestörten Schlaf.

Verfolgung der Veränderungen des Schlaftyps

Um zu messen, wie sich die Schlafphänotypen im Laufe der Zeit veränderten, konstruierten die Forscher ein räumliches Modell aller 5 Millionen Nächte, in dem die Phänotypen als verschiedene Inseln dargestellt wurden, die aus meist ähnlichen Schlafwochen bestanden. Im Laufe der Zeit bildeten sich unterschiedliche Muster heraus, die es den Forschern ermöglichten, die Wege eines jeden Einzelnen zwischen den Inseln zu modellieren. Dabei zeigte sich, dass sich Menschen mit chronischen Erkrankungen wie Diabetes und Schlafapnoe nicht durch ihren durchschnittlichen Phänotyp unterscheiden lassen. Vielmehr war es die Häufigkeit, mit der sie zwischen Inseln in dieser Schlaflandschaft wechselten. Selbst wenn eine Person ihren Phänotyp nur selten wechselte, konnte die Tatsache, dass sie ihn wechselte, nützliche Informationen über ihre Gesundheit liefern.

Die Daten zeigten, dass es für die meisten Menschen selten ist, mehrere Monate ohne ein paar Nächte mit gestörtem Schlaf zu verbringen. Die Experten haben festgestellt, dass die kleinen Unterschiede in der Art und Weise, wie Schlafstörungen auftreten, eine Menge sagen können. Auch wenn diese Störungen selten sind, ist ihre Häufigkeit aufschlussreich. Es geht also nicht nur darum, ob man gut schläft oder nicht – es sind die Schlafmuster im Laufe der Zeit, in denen sich die wichtigsten Informationen verbergen.

Umgekehrt neigten die Menschen nicht dazu, in Mustern zu verharren, die durch unterbrochenen Schlaf definiert waren. Aber wie oft sie bestimmte unterbrochene Schlafmuster hatten, sagt viel darüber aus, wie gut es ihnen geht.

Frühere Forschung weniger genau

In dieser neuen Arbeit modifizierte das Forscherteam die Technik, die in einer früheren Studie verwendet wurde, der bisher größten vergleichbaren Untersuchung zum Thema Schlaf, bei der etwa 103.000 Nächte aus der britischen Biobank ausgewertet wurden. Diese frühere Studie untersuchte den Zeitpunkt des Einschlafens und Aufwachens sowie viele damit zusammenhängende Merkmale und erstellte dann eine „Landschaft“, in der die Nächte zueinander in Beziehung gesetzt wurden. Die früheren Forscher ließen jedoch zwei wichtige Dinge außer Acht: Sie konnten keine zeitliche Betrachtung anstellen, da ihnen nur zwei bis drei Nächte pro Person zur Verfügung standen, und sie konnten die sich daraus ergebenden Schlafmuster nicht mit gesundheitlichen Ergebnissen in Verbindung bringen.

Im Gegensatz dazu zeigt diese neue Arbeit zum ersten Mal, dass Forscher die sich verändernde Dynamik des Schlafs von Menschen im Laufe der Zeit quantifizieren und diese Quantifizierung nutzen können, um Menschen einen besseren Einblick in ihre Schlafgesundheit zu geben. Die Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass diese Veränderungen im Schlaf auf ein höheres Risiko für eine Vielzahl von Erkrankungen hinweisen können.