Sleep: Die Schlafumgebung

In Laborstudien zum Schlafbeginn war die Differenz zwischen der Hauttemperatur an Händen und Füßen und der Hauttemperatur am Rumpf der stärkste Prädiktor dafür, wie schnell der Schlaf einsetzte – noch vor der Kerntemperatur selbst und vor Melatonin. Er belegt die Reihenfolge physiologischer Vorgänge, keine Zimmereinstellung: Er erklärt, warum warme Füße in einem kühlen Raum helfen, nicht auf welche Temperatur ein Raum eingestellt werden sollte. Beide Publikationen, eine einseitige Nature-Mitteilung von 1999 und der ausführlichere Bericht von 2000, untersuchten ausschließlich Männer, sodass die Effektgröße bei Frauen ungetestet ist und nicht etwa als klein bekannt.

50 selbstständig lebende ältere Erwachsene in Boston, davon 41 Frauen, Durchschnittsalter 79, über 12 Monate zu Hause überwacht. Der Anteil der im Bett verbrachten Zeit, in dem tatsächlich geschlafen wurde, war zwischen 68°F (20 °C) und 77°F (25 °C) am höchsten und fiel um 5 bis 10 %, wenn sich die Räume von 77°F (25 °C) auf 86°F (30 °C) erwärmten. Der Zusammenhang war nicht linear, und die beste Temperatur variierte stark zwischen Personen, weshalb die Autoren eine individuelle Anpassung statt eines einheitlichen Zielwerts fordern. Es handelt sich um eine Beobachtungsstudie: Menschen, die wärmere Räume halten, unterscheiden sich in Gesundheit und Wohnsituation von Menschen, die kühlere Räume halten, und ein schlecht Schlafender dreht die Heizung womöglich hoch, weil er schlecht schläft, was die Kausalrichtung umkehrt.

47,628 Erwachsene aus 68 Ländern, mehr als 7 Millionen Nächte mit Handgelenk-Tracker-Schlafdaten, verknüpft mit dem lokalen Tageswetter. Der Verlust von 14 Minuten wird gegenüber den am wenigsten betroffenen Nächten gemessen, nicht gegenüber einer durchschnittlichen Nacht. Er war bei älteren Erwachsenen mehr als doppelt so groß, in einkommensschwächeren Ländern etwa dreimal so groß und bei Frauen (0.34 Minuten pro Grad) etwas größer als bei Männern (0.27). Tracker schätzen den Schlaf, statt ihn in Stadien zu erfassen, und die Exposition ist die Außentemperatur und nicht das Schlafzimmer; warme Nächte bringen zudem längeres Tageslicht, mehr abendliche Aktivität und mehr Alkoholkonsum mit sich, was den Schlaf jeweils für sich genommen ebenfalls verzögert.

Eine Übersichtsarbeit zu 17 Studien, von denen 13 quantitativ gepoolt wurden, bei erwachsenen Schläfern unterschiedlichen Alters. Wasser mit 104 bis 108.5 °F (40 bis 42.5 °C), ein bis zwei Stunden vor dem Schlafengehen, bereits bei nur 10 Minuten, verkürzte die Einschlafzeit und verbesserte, wie gut und wie effizient die Menschen schliefen. Das Timing ist der entscheidende Faktor: Das warme Wasser leitet Blut zur Haut, sodass die Körperkerntemperatur danach wieder absinkt – derselbe Wärmeabgabe-Mechanismus, der den Schlaf einleitet. Die gepoolten Studien sind klein und unterscheiden sich in Timing, Wassertemperatur und Ergebnis.

Eine gepoolte Re-Analyse von drei Studien mit insgesamt 72 gesunden Erwachsenen: 15 jungen Männern in Turin, 33 Männern mittleren Alters in Berlin und 24 postmenopausalen Frauen in Chicago. Der Tiefschlaf nahm auf einer passiven Oberfläche mit hoher Wärmekapazität um 7.5 Minuten pro 7.5 Stunden zu, und die Herzfrequenz sank um 2.36 Schläge pro Minute. Die beiden Zahlen stammen aus einem gepoolten Datensatz, nicht aus unabhängigen Replikationen, und die Berlin-Studie, die möglicherweise separat zitiert wird, ist Teil dieser Gesamtsumme, statt sie zu bestätigen. Die Streuung war groß genug, dass viele Personen keinen Gewinn hatten, und ein Mitautor ist dem Unternehmen angegliedert, das die Matratze herstellt, in einer Arbeit, die keine Interessenkonflikte angibt. Getestet wird hier eine passive wärmeableitende Oberfläche, kein aktiv gekühltes Bett.

36 Studien zu Anwohnern in der Nähe von Straßen, Bahnstrecken und Flughäfen. Je 10 dB Anstieg des nächtlichen Lärms stiegen die Odds für stark gestörten Schlaf um etwa das 2.5-Fache für Straßenverkehr, das 3-Fache für Schienenverkehr und das 2.2-Fache für Flugverkehr, wenn die Menschen direkt nach Lärm gefragt wurden. Wurde die Quelle nicht benannt, fiel derselbe Anstieg deutlich geringer aus, etwa 1.14 für Straßenverkehr (weiterhin signifikant) und 1.17 für Schienenverkehr (nicht signifikant), da die direkte Frage nach Lärm überhöht, wie viel Menschen ihm zuschreiben. Die niedrigeren Zahlen sind die konservativere Schätzung und zeigen dennoch einen Effekt. Die WHO-Nachtrichtlinie für Straßenverkehr liegt unter 45 dB.

Zwei balancierte Crossover-Feldexperimente in Einzelzimmern eines Studentenwohnheims, 14 und 16 Personen, jeweils eine Woche pro Bedingung. Frischere Luft, etwa 660 bis 835 ppm CO2 gegenüber 2,400 bis 2,600, verbesserte die gemessene Schlafqualität, senkte die Schläfrigkeit am nächsten Tag und verbesserte einen logischen Denktest. Es handelt sich um 30 Personen in Studentenzimmern, wobei die Belüftung in einem Experiment durch Öffnen eines Fensters und im anderen durch einen Ventilator verändert wurde, und CO2 ist allgemein ein Marker für verbrauchte Luft, nicht erwiesenermaßen die eigentliche Ursache, da sich beides in diesem Design nicht trennen lässt. Feuchtigkeit geht damit einher, da ein geschlossener Raum ebenso feuchter wie verbrauchter wird. Eine einzige Forschungsgruppe verantwortet einen Großteil dieser Arbeit.

29 Schlafzimmer mit mechanischer Belüftung, Gebläsedrehzahl heimlich in balancierter Reihenfolge verändert, je vier Wochen; 23 Schlafzimmer lieferten das Tiefschlafergebnis, eine Untergruppe von 12 das Ergebnis zu den zusätzlichen Aufwachreaktionen. Der Tiefschlaf war bei der niedrigen Belüftungsrate geringer, die Aufwachreaktionen häufiger, ohne Unterschied bei der kognitiven Leistung am nächsten Tag. Der Schlaf wurde mit Handgelenk-Trackern gemessen, die Schlafstadien nur grob erfassen, und der stärkere Teil des Ergebnisses beruht auf 12 Schlafzimmern, ist also die schwächere Hälfte des Befunds und sollte nicht überbewertet werden. Dieselbe Forschungsgruppe verantwortet die obige CO2-Arbeit.

120 Erwachsene mit klinischer Schlaflosigkeit neben schwerer Depression, bipolarer Störung, ADHS oder generalisierter Angststörung, 68 % Frauen, randomisiert zu einer 17.6-Pfund-Kettendecke (8 kg) oder einer optisch identischen Kontrolldecke, beschwert mit 1,535 g Plastikketten in derselben Größe und Form eingenäht. In der Gewichtsdecken-Gruppe halbierte sich der Schweregrad der Schlaflosigkeit bei deutlich mehr Personen, und mehr erreichten Remission, ein großer Effekt, wobei sich auch die Tagessymptome verbesserten. Die Gewichte wurden den Teilnehmern nie mitgeteilt, und die Verblindung brach nur einmal, an einem Metalldetektor am Flughafen. Es handelte sich um eine klinische Population, dies beschreibt also nicht automatisch einen ansonsten gesunden Menschen mit schlechtem Schlaf; die Konfidenzintervalle sind sehr breit, was einer sehr großen Odds Ratio bei 120 Personen entspricht; und eine schwere Decke speichert Wärme, was der an anderer Stelle auf dieser Seite beschriebenen Kühllogik entgegenwirkt.

17 gesunde junge Erwachsene, davon 10 Männer, jeweils neun Nächte mit vollständiger Schlafüberwachung, randomisiert nach Schlafkleidung, Bettzeug und Raumtemperatur. Bei 62.6°F (17 °C) gegenüber 71.6°F (22 °C) nahm der Traumschlaf (REM) zu und die leichtesten Stadien verschoben sich, aber die Gesamtschlafzeit, der Anteil der Nacht mit Schlaf und die Wachzeit nach dem Einschlafen änderten sich nicht – es veränderte sich also die Verteilung der Schlafstadien, nicht die Schlafmenge. Haut- und Kerntemperatur erklärten zusammen etwa 68 % der Variation darin, wie schnell Menschen einschliefen. Die Studie wurde von Australian Wool Innovation finanziert, und zwei der fünf Autoren sind Führungskräfte dieser Organisation, was der konkrete Grund ist, warum das Stoffergebnis eine unabhängige Replikation benötigt; der Temperaturvergleich ist davon weniger betroffen, da beide Stoffe bei beiden Temperaturen getestet wurden.

54 Erwachsene zu Hause, 27 Frauen und 27 Männer, Durchschnittsalter 36 Jahre, acht Nächte in einer festen Reihenfolge von Aus- und Einschalten, ohne Randomisierung und ohne Verblindung. Die Herzfrequenz im Schlaf war etwa 2 % niedriger und die Herzfrequenzvariabilität etwa 7 % höher. Die Verbesserungen der Schlafstadien waren geschlechtsspezifisch verteilt und hingen von einem Kühlplan ab: etwa 14 Minuten mehr Tiefschlaf bei Männern und etwa 9 Minuten mehr Traumschlaf bei Frauen, nicht beides bei allen. Die Studie wurde von dem Unternehmen, das das Gerät verkauft, konzipiert, durchgeführt, ausgewertet und verfasst; neun der zehn Autoren geben es als ihre Zugehörigkeit an, sechs halten Anteile. Da die Reihenfolge fest vorgegeben und nicht randomisiert war, sind gewöhnliche wöchentliche Schwankungen, saisonale Drift und Erwartungshaltung im Effekt enthalten.

Eine systematische Übersichtsarbeit zu 38 Studien zu gleichmäßigem weißem oder breitbandigem Rauschen, bei Erwachsenen und Säuglingen, zu Hause und im Labor. Die Ergebnisse gingen in beide Richtungen, manche zeigten besseren Schlaf, manche schlechteren, und die Gutachter bewerteten die Evidenz dafür, dass es den Schlaf verbessert, als sehr niedrig, teils weil das, was jeweils als weißes Rauschen zählte, so stark zwischen den Studien variierte, dass sie kaum vergleichbar sind. Die Gutachter wiesen zudem auf die unbekannte Wirkung auf das Gehör hin, wenn ein Geräuschgerät die ganze Nacht mit Lautstärke läuft. Dies ist ungeklärt, nicht widerlegt: Maskierung kann einer bestimmten Person in einem bestimmten lauten Raum weiterhin helfen.

20 gesunde junge Erwachsene, 14 Frauen, 10 pro Gruppe, eine Nacht unter 100 Lux Deckenlicht, etwa einer Deckenlampe entsprechend, versus ein abgedunkelter Raum. Die Insulinresistenz der beleuchteten Gruppe stieg bis zum Morgen um etwa 15 %, während sie in der Dimmlicht-Gruppe leicht sank; ihre gemessene Blutzuckerregulation verschlechterte sich, und ihre Herzfrequenz blieb die ganze Nacht über erhöht bei verringerter Herzfrequenzvariabilität. Es handelt sich um 20 Personen und eine Nacht – dies zeigt also, dass der Mechanismus beim Menschen aktiv ist, nicht das Ausmaß eines langfristigen Risikos, und die beiden Gruppen bestanden aus unterschiedlichen Personen statt denselben Personen, die zweimal getestet wurden.

678 ältere japanische Erwachsene, Durchschnittsalter 71 Jahre, Schlafzimmerlicht über zwei Nächte gemessen, im Median 42 Monate nachbeobachtet. Schlafzimmer mit 5 Lux oder mehr waren im Vergleich zu dunkleren Räumen mit einer etwa drei- bis vierfach höheren Rate an neu aufgetretenem Diabetes verbunden, doch dies beruht auf nur 19 neuen Fällen, das Konfidenzintervall ist daher sehr breit, und der genaue Faktor sollte nicht als feste Größe gelesen werden. Ihr Wert liegt darin, dass es sich um eine von der UK-Biobank-Arbeit unabhängige Population handelt, gemessen mit Schlafzimmersensoren statt Handgelenksensoren. Menschen, die ein Licht brennen lassen, unterscheiden sich in Wohnsituation und nächtlichem Aufwachen, und nächtlicher Toilettengang ist sowohl ein frühes Diabetes-Anzeichen als auch ein Grund, ein Licht brennen zu lassen – die Kausalrichtung kann hier also umgekehrt verlaufen.

88,905 Teilnehmer der UK Biobank, Durchschnittsalter 62 Jahre, 57 % Frauen; eine Woche Handgelenk-Lichtmessung stellvertretend für 9.5 Jahre Nachbeobachtung. Im Vergleich zur dunkleren Hälfte der Stichprobe waren die hellsten Nächte mit höheren Raten an Herzinfarkt (etwa 1.5-fach), Herzinsuffizienz (etwa 1.6-fach), koronarer Herzkrankheit und Vorhofflimmern (je etwa 1.3-fach) sowie Schlaganfall (etwa 1.3-fach) verbunden, wobei die Zusammenhänge bei Frauen für Herzinsuffizienz und koronare Herzkrankheit stärker waren. Dies ist dieselbe UK-Biobank-Lichtsensor-Teilstudie, die auch unseren Befunden zu Mortalität und psychiatrischem Risiko auf der Seite zu Morgenlicht zugrunde liegt, ausgewertet von derselben Gruppe – es handelt sich also um separate Auswertungen eines einzigen Datensatzes und nicht um eine unabhängige Bestätigung. Helle Nächte gehen zudem häufig mit Schichtarbeit, städtischem Wohnen, Alkoholkonsum und unbehandelter Schlafapnoe einher, die alle ein eigenes Herzrisiko mit sich bringen.

89 Erwachsene im Alter von 18 bis 35 Jahren absolvierten jeweils eine Woche mit Maske und eine Woche ohne. Lernen und Reaktionsgeschwindigkeit verbesserten sich mit der Maske, während zwei der vier gemessenen Endpunkte keinen Effekt zeigten. Eine Reanalyse ordnet das Lernergebnis knapp unterhalb der Signifikanz ein und beziffert den Reaktionszeitgewinn auf etwa 6 Millisekunden, mit dem Argument, dass die praktische Effektgröße klein sei. Eine Maske kann nicht verblindet werden, sodass die Erwartungshaltung im Ergebnis enthalten ist. Der Streit betrifft, wie groß der Effekt ist, nicht ob er existiert, und die Autoren haben darauf erwidert.

Zwei unabhängige systematische Übersichtsarbeiten, eine zu 24 kontrollierten Studien und eine zu 39 Artikeln, keine davon mit gepoolten Studien, kommen beide zu dem Schluss, dass eine mittelfeste Oberfläche für die meisten Menschen bei Komfort, Schlafqualität und Wirbelsäulenausrichtung geeignet ist, wobei selbst einstellbare Luftfüllung in der ersten gut abschnitt. Ohne Pooling gibt es dahinter keine kombinierte Effektgröße, sondern nur zwei unabhängige Lesarten einer Literatur mit kleinen, kurzen Studien, die zum selben Schluss kommen. Die Übersichtsarbeit von 2021 gibt an, keine Förderung erhalten zu haben, und berichtet keine finanziellen Interessenkonflikte – ungewöhnlich in einem Feld, in dem die Offenlegung lückenhaft ist. Keine der beiden Arbeiten nennt eine Festigkeit, die für alle passt: Körpergewicht, Schlafposition und Art des Rückenproblems verändern jeweils die Antwort.