Wie Licht den Schlaf beeinflusst

Licht hat erhebliche Auswirkungen auf unseren Schlaf und unser Wachwerden. Wir Menschen sind natürlich tagaktiv, weswegen wir dazu neigen, Nachts zu schlafen. Trotz einiger individueller Ausnahmen neigen wir dank des zirkadianen Rhythmuses dazu, im Dunkeln besser als bei Licht zu schlafen.

Externe ökologische und soziale Signale bestimmen die Phasen des zirkadianen Rhythmus. Das stärkste Signal ist dabei Tageslicht. Sonnenaufgang, Mittag und Sonnenuntergang sind die Eckpfeiler der Naturuhr – ein innerer Zeitplan, der Pflanzen, Tiere und Menschen gleichermaßen grundlegend beeinflusst. Die Ganglienzellen in der Netzhaut der Augen sind direkt mit dem suprachiasmatischen Kern (SCN) verbunden, der „Hauptuhr“ unseres Körpers.

Licht ist für die Bestimmung der zirkadianen Uhr so wichtig, dass man mit Sicherheit sagen kann, dass es alle anderen Signale überlagert. Bei Jelag ist der beste Weg zur Linderung viel Zeit im natürlichen Sonnenlicht.

Lichteinwirkung kann tiefgreifende Auswirkungen auf den Schlaf haben. Wenn die Umgebung von der Dunkelheit zum Licht übergeht, neigt unser Gehirn dazu aufzuwachen, unabhängig davon, ob wir unseren regelmäßigen Schlaf hatten oder nicht. Aber auch die Einwirkung von hellem Licht während des Tages lässt den Schlaf in der nächsten Nacht tiefer und befriedigender werden.

Deine zirkadiane Uhr bestimmt viel mehr als nur dein Schlafverhalten. Sie wirkt sich auch auf viele deiner inneren Funktionen von anderen Organen aus, einschließlich Appetit, Zellregeneration und Gehirnaktivität.

Auswirkungen von Licht

Die Lichteinwirkung während des Tages hält dein Energieniveau hoch und verbessert deine Stimmung und kognitive Leistungsfähigkeit.

Menschen leisten bei kognitiven und körperlichen Aufgaben mehr, wenn es hell ist, unabhängig davon, wie körperlich ausgeruht sie sind. Allein durch nur eine Stunde Sonnenlicht am Tag entsteht dieser Effekt.

Untersuchungen mit der Hirnbildgebung beweisen, dass Gehirne bei vollem Bewusstsein aktiver sind, wenn das Umgebungslicht hell ist. Selbst wenn wir grelles Licht als störend empfinden, sind wir in einer gut ausgeleuchteten Umgebung geistig schneller und agiler.

Oft hört man, dass Sonnenschein glücklich macht und tatsächlich haben psychologische Tests positive Auswirkungen des Tageslichts gefunden. Die Lichteinwirkung am Tag hilft auch beim Einschlafen in der Nacht, da der Körper den Kontrast zur Dunkelheit am Abend erkennt und die Melatoninproduktion beginnt.

Eine Studie über Menschen die in Bürogebäuden arbeiten ergab, dass diejenigen, die in fensterloser Umgebung arbeiten, tendenziell schlechter Schlafen als diejenigen, die während des Arbeitstages genug Sonne abbekommen.

Künstliches Licht und Schlaf

Die Netzhaut im Auge ist dafür verantwortlich Licht und Dunkelheit zu erkennen. Wenn es draußen dunkel wird, sendet die Netzhaut eine Nachricht an den Hypothalamus und signalisiert, dass es Zeit ist, Melatonin zu produzieren, die Körperte,mperatur zu senken und den Körper auf den Schlaf vorzubereiten. Der umgekehrte Prozess geschieht am Morgen, wenn die Netzhaut das Morgenlicht erkennt und den Körper aufweckt.

Das Sonnenlicht ist jedoch nicht die einzige Art von Licht, der unsere Augen begegnen. Dank künstlicher Beleuchtung setzen wir die Netzhaut Licht aus, egal ob es Tag oder Nacht ist, sodass der Körper verwirrt ist und nicht mehr genau weiß wann er schlafen oder wach sein sollte. Deswegen kann künstliches Licht verheerende Auswirkungen auf deinen Schlaf haben.

Lux ist eine Einheit zur Messung von Lichtintensität, die sowohl Helligkeit als auch Entfernung berücksichtigt. Um eine Vorstellung davon zu erhalten, wie stark künstliches Licht im Vergleich zum natürlichen Nachtlicht (Mondschein)ist, haben wir folgende Grafik zusammengestellt:

Beleuchtungsstärke verschiedener Lichtquellen (in Lux)
Helle Sonne: 32.000 bis 130.000 lux
Teilweise bewölkter Sonnentag: 20.480 lux
Bewölkter Tag oder Schatten: 10.240 lux
Studioleuchte: 1.000 lux
Büro mit Fenstern: 640 lux
Leuchtstoffröhre: 320 lux
Straßenleuchten: 320 lux
Dunkle Lichtflächen: 160 lux
Wohnraumbeleuchtung: 80 lux
Dämmerung: 3.4 lux
Vollmond: 1 lux

Selbst ein stark bewölkter Tag ist mehr als zehnmal so stark wie die Beleuchtung von Innenräumen. Andererseits zeigt der Vergleich des Lux von künstlichem Innenlicht mit dem eines Vollmonds, warum künstliches Licht unsere Einschlaffähigkeit beeinträchtigt. Künstliches Licht ist hundertmal heller als nächtliche Dunkelheit und signalisiert unserem Körper anhaltenden Wachzustand.

Eingeschaltetes Licht während des Schlafens kann den Melatoninspiegel um bis zu 85 Prozent senken, so eine Studie aus dem Jahr 2011.

Besonders empfindlich sind unsere Augen sind gegenüber blauem Licht elektronischer Bildschirme (Fernseher, Computer, Mobiltelefone, E-Reader) und energieeffizienten LED- und Leuchtstoffröhren.

Blaues Licht und Schlaf

Die blauen Wellenlängen im Sonnenlicht sind maßgeblich für die Regulation des zirkadianen Rhythmus verantwortlich. Diese blauen Wellenlängen sind im künstlichen Licht ebenfalls vorhanden. Wenn der Körper merkt, dass weniger oder kein blaues Licht mehr im Auge ankommt, ist es ein Signal dafür schlafen zu gehen. Bestrahlung durch blaues Licht von Bildschirmen kann den Prozess verzögern und die Freisetzung der richtigen Melatoninmenge verhindern.

Blaues Licht in Smartphones und Tablets

Wenn Sie fernsehen, ein E-Book auf dem Tablett lesen oder Social Media auf dem Handy checken, macht es das blaue Licht schwerer ein- und durchzuschlafen. Infolgedessen verpassen wir Tief- und REM-Schlaf, was zu einem Schlafmangel führt.

Wo begegnen wir blauem Licht?

  • Smartphones
  • Tablets
  • Flachbildfernseher
  • Computerbildschirme
  • E-Book-Geräte oder E-Reader
  • Fluoreszenz- und LED-Beleuchtung

Hersteller haben Methoden entwickelt, um das von diesen Geräten abgegebene blaue Licht zu reduzieren. Viele Laptops, Smartphones und Tablets bieten jetzt eine Blaulichtschutzfunktion, die das blaue Licht aus dem Gerät herausfiltert. Das Ergebnis ist ein Bildschirm, der stärker auf kürzere rote Wellenlängen angewiesen ist, die für die Netzhaut weniger anregend sind. Diese Funktion wird beispielsweise auf Apple-Geräten als „Nachtmodus“ bezeichnet.

Blau-blockierende Brille

Forscher der Harvard University fanden heraus, dass blaues Licht die Melatoninproduktion unterdrückt und den zirkadianen Rhythmus um den Faktor zwei verschiebt, verglichen mit grünem Licht gleicher Helligkeit.

Glücklicherweise gibt es eine Lösung: eine Blau-Filter-Brille mit gelben Gläsern, die blaues Licht herausfiltern.

Im Jahr 2013 fanden Forscher der Toronto University heraus, dass Nachtschichtarbeiter, die diese Brille trugen, mehr Melatonin produzierten als diejenigen, die es nicht taten. Diese Brille kann für Menschen von Vorteil sein, die den ganzen Tag vor dem Computerbildschirm arbeiten oder die gerne ein E-Book vor dem Schlafengehen lesen. Sie können bis zu 60 Prozent des blauen Lichts herausfiltern.

Eine Studie aus dem Jahr 2005 untersuchte die Wirkung von hellem Licht, schwachem Licht und die Auswirkung der blau blockierenden Brille auf die Melatoninproduktion in der Nachtschicht. Die folgende Grafik zeigt, wie das helle Licht die Melatoninproduktion fast vollständig gestoppt hat. Das Tragen einer blau-blockierenden Brille hingegen half, fast ebenso viel Melatonin zu produzieren wie diejenigen, die nur schwachem Licht ausgesetzt waren.

Die Studie zeigt, dass das Blockieren blauer Wellenlängen die Unterdrückung von Melatonin verhindert.
Quelle: JCEM

Störungen des zirkadianen Rhythmus

Wenn die innere Uhr des Körpers nicht mit der äußeren Umgebung synchronisiert ist, kann sich eine Schlafstörung des zirkadianen Rhythmus entwickeln. Die Erkrankung kann aus einem vorübergehenden Zustand (z.B. Jetlag), wechselnder Arbeitsschichten (z.B. bei Schichtarbeitsschlafstörungen) oder einem biologischen Zustand (z.B. Blindheit) resultieren (was einer freilaufenden zirkadianen Erkrankung entspricht).

Menschen mit zirkadianen Rhythmusstörungen leiden unter Schlaflosigkeit, übermäßiger Tagesschläfrigkeit und ungewöhnlichen Schlafmustern, die ihr Leben und ihre Beziehungen sowie ihre kognitive Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

Zu den Störungen des zirkadianen Rhythmus gehören:

  • Verzögertes Schlafphasensyndrom
  • Fortgeschrittenes Schlafphasensyndrom
  • Jetlag
  • Schlafstörung aufgrund von Schichtarbeit und Bereitschaftsdienst
  • Freilaufende Zirkadiane Schlaf-Wach-Rhythmusstörung
  • Unregelmäßige Schlaf-Wach-Störung

Menschen, die an zirkadianen Rhythmusstörungen leiden, verwenden oft Lichttherapie, Melatonin und Medikamente, um die Symptome zu behandeln. Nachtschichtarbeit und Lichteinwirkung bei Nacht sind mit erhöhten Risiko von Brustkrebs, Herzerkrankungen, Fettleibigkeit und Prostatakrebs verbunden. Ursache könnte die durch das Licht verminderte Melatoninproduktion sein – der Hormonschlüssel zur Regulierung des Schlaf-Wach-Zyklus.

Lichttherapie

Die Lichttherapie wird bei Menschen mit zirkadianen Störungen, saisonalen affektiven Störungen oder Jetlag eingesetzt. Obwohl Experten der Meinung sind, dass das Sonnenlicht im Freien effektiver ist als Leuchttische, kann das künstliche Licht (wenn es hell genug ist) bei Bedarf nützlich sein.

Lichttherapie
Quelle: Reader’s Digest

Bei der Lichttherapie handelt es sich um helles weißes Kunstlicht s (manchmal blau getönt), das bis zu 10.000 Lux erzeugt.  Ziel ist es, das natürliche Sonnenlicht nachzuahmen. 30 Minuten unter starker Beleuchtung können bei Beschwerden bereits einen deutlichen Unterschied machen.

Mit der Lichttherapie kann man Nachtschwärmern helfen, morgens schneller aufzuwachen, und Morgen-Eulen später am Tag wach zu bleiben.

Menschen, die im Winter in der Antarktis leben, bekommen oft ein verzögertes Schlafphasensyndrom oder eine freilaufende Schlaf-Wach-Rhythmusstörung, bedingt durch einen starken Mangel an Sonnenlicht. Die Exposition gegenüber hellem künstlichem Licht, das mit Blau gefärbt ist hat gezeigt, dass es den Betroffenen hilft den Rhythmus zu normalisieren.

Steuerung der Lichteinwirkung zur Verbesserung der Schlafqualität

Es gibt einige Richtlinien die man befolgen sollte um die Schlafqualität zu verbessern und den zirkadianen Rhythmus mit der Außenwelt synchron zu halten:

1. Gehe tagsüber nach draußen

Der Kontrast zwischen Sonnenlicht und Dunkelheit ist wichtig, damit das Gehirn weiß, wann es Zeit ist schlafen zu gehen. Selbst hell erleuchtete Innenräume wie Bürogebäude und Fitnessstudios sind im Vergleich zum Außenbereich schwach.

2. Halte das Schlafzimmer dunkel

Wenn du keine Rollos hast, kannst du Augenmasken oder dichte Vorhänge verwenden. Schalte alle digitalen Geräte im Schlafzimmer aus. Am besten hast du gar keine digitalen Geräte im Schlafzimmer.

3. Kein blaues Licht spätestens 60 Minuten vor dem Schlafengehen

Versuche vor dem Schlafengehen ein Buch zu lesen oder zu meditieren, anstatt fernzusehen oder nutze eine Blue-Blocker-Brille. Bei Kindern, die Angst vor der Dunkelheit haben und ein Nachtlicht benötigen, sollten ein rotes oder orangefarbenes Licht verwendet werden.