Quantifizierung und Modellierung der Auswirkungen von zeitlich ungünstigem und unregelmäßigem Schlaf auf die Gesundheit

• Antragstellerin: Dr. Dorothee Fischer
• Fachliche Zuordnung: Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin ; Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 381212897

Die innere Uhr taktet praktisch alle Prozesse im menschlichen Körper – von Genexpression über Hormonausschüttung hin zu Kognition und Verhalten. Durch moderne Annehmlichkeiten wie künstliches Licht stehen circadiane -von der inneren Uhr gesteuerte- Rhythmen oftmals in Widerspruch zu äußeren, sozialen Anforderungen (z.B. Nachtarbeit, Smartphones nach Sonnenuntergang). Besonders deutlich wird dies am Beispiel des Schlaf-Wach-Verhaltens, z.B. sehr frühe oder späte Arbeitszeiten, die meist zu Schlafdeprivation führen. Während mittlerweile unumstritten ist, dass sich zu kurzer Schlaf negativ auf Gesundheit und Leistung auswirkt, rücken andere Aspekte von Schlaf mehr in den Forschungsfokus. Neben Dauer scheinen auch der Schlafzeitpunkt sowie dessen Regelmäßigkeit (ob jeden Tag etwa zur selben Uhrzeit geschlafen wird) von wesentlicher Bedeutung zu sein. Das vorliegende Projekt beschäftigt sich daher damit, gesundheitliche Konsequenzen von zeitlich ungünstigem und unregelmäßigem Schlaf (engl. ‚mistimed and irregular sleep’) durch Anwendung zweier neu entwickelter Metriken (‚Composite Phase Deviation’ (CPD) und ‚Sleep Regularity Index’ (SRI)) zu quantifizieren und mögliche Ursachen mithilfe von mathematischen Modellen zu identifizieren. Diese Metriken wurden unabhängig voneinander von der Antragstellerin, Dr. Dorothee Fischer, und den beiden Mentoren des Projektes, Dr. Elizabeth Klerman und Dr. Andrew Phillips (Brigham and Women’s Hospital/Harvard Medical School, USA), entwickelt. In Projekt 1 sollen die beiden Metriken CPD und SRI in einem bestehenden Aktimetrie-Datensatz mit 1912 Teilnehmer (Alter 19 - 66 Jahre, 36% männlich) der „Sueño Ancillary Study“ berechnet und anschließend zwischen Teilnehmergruppen verglichen werden (z.B. Schichtarbeiter vs. Tagarbeiter). Die Sueño Studie ist eine prospektive Multi-Center Kohortenstudie, die seit 2010 als Teil der übergeordneten „Hispanic Community Health Study/Study of Latinos“ die Assoziation von Schlaf und Gesundheit in der hispanischen US Bevölkerung erforscht. In Projekt 2 soll untersucht werden, ob die ermittelten CPD- und SRI-Werte mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Erkrankungen (z.B. Diabetes und Bluthochdruck) einhergehen. Zusätzlich zu den Analysen im Sueño-Datensatz, soll in Projekt 3 ein etabliertes physiologisch-mathematisches Modell der Schlaf-Wach-Regulierung angewandt werden, um durch die Simulation von physiologischen (z.B. Periode der circadianen Uhr) und sozialen Faktoren (z.B. Arbeitszeiten, künstliche Lichtexposition) individuelle Schlaf-Wach-Rhythmen zu beschreiben und so mögliche Ursachen zu identifizieren als auch potentielle Interventionen zu testen (z.B. konventionelle vs. individuell angepasste Schichtarbeitspläne). Das vorliegende Projekt zielt darauf ab, aus den Ergebnissen Strategien und Empfehlungen für Interventionen abzuleiten, die die Belastung durch zeitlich ungünstigen und unregelmäßigen Schlaf minimieren und somit langfristig Risiken für die Gesundheit reduzieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberinnen / Gastgeber: Professorin Dr. Elizabeth B. Klerman; Professor Dr. Andrew J. K. Phillips