Effekte abendlicher Lichtstimulation auf kognitive Prozesse

Elektrisches Licht und seine ständige Verfügbarkeit ist eine der wichtigsten Errungenschaften der modernen Gesellschaft. Gleichzeitig stellt die künstliche Erleuchtung der Umgebung jedoch auch eine große Herausforderung für biologische Rhythmen dar, insbesondere für circadiane (d.h. ungefähr einen Tag umfassende) Rhythmen, die auch den Schlaf-Wach-Rhythmus regulieren. Circadiane Rhythmen werden von der inneren biologischen Uhr gesteuert, die bei Säugetieren ihren Sitz in den so genannten suprachiasmatischen Kernen hat. Der wichtigste Faktor, der diese Uhr stellt, ist das Umgebungslicht, wobei die Information über dieses von speziellen Rezeptoren in der Netzhaut des Auges an das Gehirn weitergeleitet wird. So wird sichergestellt, dass die innere Uhr mit dem Sonnenstand synchronisiert bleibt. Besonders blaues Licht spielt hier eine entscheidende Rolle, denn die innere Uhr ist dafür besonders sensibel. Das merkt man beispielsweise daran, dass es wacher und aufmerksamer macht und die Ausschüttung von Melatonin, einem Hormon, das beim Einschlafen hilft, unterdrückt. Smartphones, E-Reader, etc. haben in diesem Zusammenhang eine besonders bedenkliche Eigenschaft: ihre Bildschirmbeleuchtung hat einen hohen Blaulichtanteil und daher nehmen wir mit ihnen oft sogar das blaue Licht mit ins Bett. Dass dies auch den Schlaf beeinträchtigt konnte in der Vergangenheit bereits gezeigt werden. Allerdings wissen wir kaum etwas darüber, wie künstliches Licht am Abend Gehirnprozesse verändert, die diesen negativen Effekten zugrunde liegen. Dies zu erforschen ist das Ziel dieses Forschungsprojekts. Dazu werden Probanden an zwei Tagen vor dem Zubettgehen je einer von zwei verschiedenen Lichtquellen ausgesetzt werden, einer mit hohem und einer mit einem niedrigen Blaulichtanteil. Es wird dann untersucht werden, inwiefern die beiden Lichtquellen die Schlafqualität beeinflussen und wie sie die Interaktion zwischen Gehirn und Umweltreizen während des Wachseins, d.h. während der Lichtexposition, und im darauffolgenden Schlaf verändern und ob Unterschiede auch noch nach dem Aufwachen am nächsten Morgen vorhanden sind. Konkret werden wir untersuchen, inwiefern die Lichtexposition die Fähigkeit des Gehirns zu lernen und so das Auftreten von Umweltreizen vorherzusagen beeinflusst und wie Licht die Verarbeitung relevanter sprachlicher Reize wie z.B. den eigenen Vornamen im Vergleich zu andere Vornamen oder eine sehr bekannte Stimme (z.B. eigenen Eltern) im Vergleich mit einer unbekannte Stimmen verändert. Der Vergleich der beiden Lichtbedingungen wird Wissen darüber generieren, wie künstliches Licht die Interaktion zwischen Gehirn und Umweltreizen im Wachzustand und im Schlaf verändert. Wir erwarten hierbei, dass blaues Licht die Reizverarbeitung selbst im Schlaf wachähnlicher macht, was den negativen Auswirkungen auf die Schlafqualität zugrunde liegen könnte. Erkenntnisse diesbezüglich haben hohe Relevanz beispielsweise für Empfehlungen hinsichtlich der Gestaltung der abendlichen Lichtumgebung für einen guten Schlaf und für Schichtarbeit, bei der Wachheit und Aufmerksamkeit aufrecht erhalten müssen während die biologische Uhr signalisiert, dass es Zeit ist zu schlafen.