Bei Schlafplänen gehen Menschen oft zuerst Kompromisse ein, um alles auf ihrer To-do-Liste abzuhaken. Doch dies kann die falsche Entscheidung sein. Eine neue Studie der University of Michigan zeigt, dass es drastische Auswirkungen auf die Stimmung haben kann, wenn die Schlafzyklen von Menschen nicht mit ihren inneren Uhren oder circadianen Rhythmen übereinstimmen. Im Umkehrschluss bedeutet dies jedoch, dass Schlaf, wenn der Körper ihn erwartet, den emotionalen Zustand stark verbessert, und Symptome im Zusammenhang mit Stimmungsstörungen lindern kann, so der leitende Autor Daniel Forger, Professor am Fachbereich Mathematik und Direktor des Michigan Center for Applied and Interdisciplinary Mathematics. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift npj Digital Medicine veröffentlicht.

Quantitative Informationen über den Tagesrhythmus von Menschen und ihre Schlafzyklen

Dass Schlaf die Stimmung beeinflusst, ist schon lange bekannt, aber meist auf eine konzeptionelle, fast unbeschwerte Art und Weise. So verwenden wir beispielsweise oft Wörter wie „schlecht gelaunt“ oder „nervös“, wenn wir über diesen Zusammenhang sprechen. Frühere Studien haben jedoch immer wieder Zusammenhänge zwischen Schlaf – seiner Dauer, Qualität und Unterbrechung – und schwerwiegenden psychischen Problemen, einschließlich des Suizidrisikos, festgestellt. „Schlaf ist wichtig für uns, aber vielleicht nicht in dem Maße, wie uns Depressionen am Herzen liegen“, so Forger. Es gibt jedoch eine enorme Menge an Forschungsergebnissen, die zeigen, dass die Stimmung den Tagesrhythmus und den Schlaf beeinflusst, und dass der Tagesrhythmus und der Schlaf die Stimmung beeinflussen. Diese Forschung wurde jedoch fast ausschließlich in kontrollierten Umgebungen durchgeführt. Deshalb machten Forger und sein Team sich daran, diese Effekte – und Möglichkeiten, sie zur Verbesserung der Stimmung zu nutzen – in der realen Welt zu finden.

Dieses Projekt wurde zum Teil durch die Intern Health Study ermöglicht, ein von den National Institutes of Health an der University of Michigan finanziertes Projekt, das mit Hunderten von Ärzten im ersten Ausbildungsjahr zusammenarbeitet. Im Rahmen der Studie füllen die Assistenzärzte routinemäßig Stimmungsumfragen aus, während sie Fitness-Tracker – genauer gesagt Fitbits – tragen, die ihre Herzfrequenz, Aktivität und Schlafgewohnheiten überwachen. Diese Studie wurde auch von der National Science Foundation unterstützt. Forger und sein Team haben Algorithmen entwickelt, um Fitbit-Daten auszuwerten und quantitative Informationen über den Tagesrhythmus der Menschen, ihre Schlafzyklen und deren Übereinstimmung zu gewinnen. Durch die Verknüpfung dieser Daten mit den täglichen Stimmungsumfragen der Intern Health Study und der Verwendung von vierteljährlichen Fragebögen zur Depressionserkennung konnte das Team Zusammenhänge zwischen diesen Übereinstimmungen und realen Messwerten der psychischen Gesundheit herstellen. Die Informationen aus dem Fragebogen – dem neun Punkte umfassenden Patient Health Questionnaire (PHQ-9), der in der Forschung und in Kliniken weit verbreitet ist – ergaben eine besonders auffällige Zahl, wenn es um Menschen mit desynchronisierten Rhythmen ging.

Fehlausrichtung zwischen zentraler circadianer Uhr und Schlaf zeigte die stärkste negative Assoziation mit Stimmung und depressiven Symptomen

Das Team konnte aussagekräftige Merkmale oder Biomarker von drei verschiedenen wichtigen Mustern extrahieren. Da war die zentrale circadiane Uhr, die die Zeit in den suprachiasmatischen Kernen des Gehirns misst. Sie koordiniert auch die peripheren circadianen Uhren in anderen Körperteilen. In seiner Studie analysierte das Team die periphere Uhr im Herzen. Bei einem durchschnittlichen Menschen weiß das Herz dank seiner peripheren Uhr, dass es um 14 Uhr aktiver sein muss als um 2 Uhr morgens, so Forger. Das letzte Muster, das das Team messen konnte, waren die Schlafzyklen der Assistenzärzte. Das Team stellte fest, dass sich ein Schlafzyklus, der nicht mit der peripheren circadianen Uhr synchronisiert ist – also der Uhrzeit, die das Herz für sich selbst hält – im Allgemeinen negativ auf die Stimmung auswirkt. Wenn der zentrale Tagesrhythmus einer Person jedoch in Bezug auf ihren Schlafzyklus aus dem Gleichgewicht geriet, wurde ein negativer Effekt beobachtet, wenn ein Praktikant Schichtarbeit leistete. Das heißt, die Fehlausrichtung zwischen ihrem Schlaf und der zentralen inneren Uhr wurde durch ihren Beruf verursacht.

Und wenn sich diese Diskrepanz auf die Stimmung auswirkte, war ihre Wirkung stärker ausgeprägt als im Fall der peripheren Diskrepanz. „Insbesondere die Fehlausrichtung zwischen der zentralen circadianen Uhr und dem Schlaf zeigte die stärkste negative Assoziation mit Stimmung und depressiven Symptomen, einschließlich Schlafstörungen, Appetitproblemen und sogar Selbstmordgedanken“, sagte Dae Wook Kim, ein weiterer Hauptautor der Studie. Kim half bei der Durchführung der Studie als Postdoktorand an der U-M und ist jetzt Assistenzprofessor am Korea Advanced Institute of Science and Technology. Diese Ergebnisse stellen frühere Annahmen über die einheitlichen Auswirkungen von Störungen des Tagesrhythmus auf verschiedene physiologische Uhren in Frage.

Die Infragestellung dieser Annahmen wirft neue Fragen darüber auf, wie und wann sich diese Störungen bei anderen Personengruppen manifestieren, darunter bei Schülern, älteren Erwachsenen und Personen, bei denen psychische Störungen diagnostiziert wurden. Das Team beginnt bereits damit, seine Studienmethodik auf einige dieser Gruppen anzuwenden. Es sei nicht überraschend, dass der Kontext eine Rolle spiele, so die Forscher. Schließlich pauken Studenten für Prüfungen und Urlauber reisen um die halbe Welt, ohne dass die Nachtschichten oder der Jetlag ihre Stimmung wesentlich beeinträchtigen. Die Studie zeigt jedoch, dass wir verstehen, wann diese Störungen uns beeinträchtigen und wann etwas Ruhe Abhilfe schaffen kann, indem wir die uns zur Verfügung stehende Technologie nutzen. Oder genauer gesagt, an unseren Handgelenken. Deshalb ist dies laut Forger skalierbar, und die Technologie könnte unzähligen Menschen helfen.