Der Einfluss abendlicher Lichtexposition verschiedener Wellenlängen auf die subjektive und objektive Schlafqualität von Kindern und Jugendlichen: eine randomisierte cross-over Pilotstudie im Lichtlabor

Zusammenfassung Hintergrund und Ziele: Licht hat einen bedeutenden Einfluss auf die physische und psychi-sche Gesundheit des Menschen (Bauer et al., 2018; Czeisler, 2013; Lunn et al., 2017; Touitou et al., 2017). Über die sogenannte innere Uhr, übergeordnet gesteuert durch den Nu-cleus suprachiasmaticus im Hypothalamus, synchronisiert das uns umgebende Licht den zirkadianen Rhythmus des Menschen im natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus. Hierdurch wer-den über sich anschließende Mechanismen u.a. Funktionen gesteuert, die über unsere Müdigkeit, unsere Konzentrationsfähigkeit oder unseren Schlaf bestimmen (Gaggioni et al., 2014). Während das natürliche Licht hilft, einen gesunden Schlaf-Wach-Rhythmus aufrecht zu erhalten, nimmt in unserer Gesellschaft die zunehmende Exposition gegenüber künstli-chem Licht außerhalb der Tageslichtzeiten einen großen Einfluss auf das zirkadiane System und damit unseren Schlaf- Wach-Rhythmus. Einerseits legen viele Studien nahe, dass dies zu einer Desynchronisation des zirkadianen Rhythmus und damit zu Schlafstörungen und weiteren gesundheitlichen Einschränkungen führen kann. Andererseits ergibt sich aus dem Wissen über die Wirkung von künstlichem Licht die Möglichkeit, dieses in Form von Licht-konzepten unterstützend einzusetzen, um zum Beispiel therapeutisch einzugreifen oder Aufmerksamkeit und Schläfrigkeit bewusst zu optimieren. Auswirkungen von Licht ver-schiedener Intensitäten und Wellenlängen, insbesondere von kurzwelligem Licht mit hohem Blauanteil und langwelligem Licht mit hohem Rotanteil auf den Schlaf und die Kognition wurden in vielen Studien verschiedener Fachrichtungen primär bei Erwachsenen untersucht und beschrieben (Golmohammadi et al., 2021). Jedoch sind Kinder und Jugendliche in glei-chem Maße von den Veränderungen des Lebensstils betroffen, der durch künstliches Licht, vermehrten Medienkonsum (Fernsehen, Computer, Smartphones) und weniger Aktivitäten im Freien unter natürlicher Tageslichtexposition gekennzeichnet ist (Hartstein et al., 2024; Kahal et al., 2025). Daraus ergibt sich die große Relevanz, die Effekte von Licht verschiede-ner Wellenlängen und Intensitäten auf den Schlaf und weitere körperliche Funktionen von Kindern und Jugendlichen zu untersuchen. Bislang gibt es nur wenige Studien, die die Effek-te von Licht auf Aufmerksamkeit und Schlaf bei Kindern und Jugendlichen untersuchen (Heath et al., 2014; van der Lely et al., 2015). Die vorliegende Studie füllt diese Forschungs-lücke und fragt nach den Effekten der Imitation und Verstärkung der natürlichen Lichtver-hältnisse (morgens Licht im blauen, kurzwelligen Bereich und abends im langwelligen, ro-ten Bereich) auf das Schlafverhalten von Jugendlichen gegenüber einer Lichtexposition, die diesem natürlichen Rhythmus widerspricht (Studer et al., 2019). Methoden: Insgesamt n = 28 gesunde Proband*innen (39.3 % weiblich) im Alter von 11 bis 17 Jahren (M = 14.64, SD = 1.89) haben an der Studie teilgenommen. Die Teilnehmenden haben während der Wintermonate im Abstand von einer Woche an zwei Wochentagen je-weils morgens und abends 90 Minuten im Lichtlabor verbracht. Vom Abend vor den Labor-tagen bis zum Morgen nach den Labortagen wurden mit Hilfe eines Aktimeters (Acitwatch by Philips, Respironics, Herrsching, Deutschland) objektive Schlafdaten aufgezeichnet. In die statistische Auswertung eingeschlossen wurde die Einschlaflatenz (in Minuten), die Schlafdauer (ab 10 Minuten nach gemessener vollständiger Inaktivität), die Schlafeffizienz (in Prozent, Schlafzeit geteilt durch Zeit im Bett) sowie die Anzahl wacher Episoden (pro Nacht). Zur Erhebung subjektiver Schlafdaten wurde über sieben Tage inklusive der Tage um die Studiensitzungen ein aus der klinischen Versorgung adaptierter standardisierter Fra-gebogen (Schlaftagebuch, siehe Anhang 2) ausgefüllt. Während der Sitzungen, an denen die Proband*innen zu zweit oder dritt teilgenommen haben, waren die Lichtbedingungen hoher Intensitäten (1000 lux) entweder morgens rot (Peak bei 611 nm) und abends blau (Peak bei 458 nm) oder umgekehrt. Die Zuteilung erfolgte einfach blind und randomisiert. Nach einer 15-minütigen Dunkelphase waren die Probanden 60 Minuten dem Licht ausgesetzt. An-schließend wurden die Aktimeterdaten ausgelesen und für die nächsten 12 Stunden die Auf-zeichnung gestartet. Zur Datenanalyse wurde die Software IBM SPSS Statistics für Windows (Version 28.0) verwendet. Die subjektiven Schlafdaten wurden entlang des Medians dicho-tomisiert und im McNemar Chi-Quadrat Test für verbundene Stichproben auf nicht-zufällige Verteilung geprüft. Aufgrund der kleinen Stichprobengröße wurde für die Varianzanalysen mit Messwiederholung zur Auswertung der objektiven Schlafdaten nicht nur die Signifikanz, sondern auch die Effektstärke interpretiert. Der Konsum von Alkohol und Koffein, das Aus-üben von Sport und die Einnahme von Medikamenten am Tag vor der zu bewertenden Nacht wurden systematisch erfasst und als Kontrollvariablen berücksichtigt. Ergebnisse: Es zeigten sich weder hinsichtlich der subjektiven noch hinsichtlich der objekti-ven Schlafdaten signifikante Unterschiede zwischen den Lichtbedingungen (p = .111-.673). Die Effektgrößen hinsichtlich der subjektiven Einschlaflatenz (η2 = .128) und Schlafdauer (η2 = .021) sowie der objektiven Einschlaflatenz (η2 = .046), Schlafeffizienz (η2 = .030) und dem Zeitpunkt des Erwachens (η2 = .065) deuteten alle in die erwartete Richtung und zeig-ten auf, dass nach der abendlichen blauen Lichtexposition im Gegensatz zur abendlichen roten Lichtexposition u.a. die Einschlaflatenz länger, die Schlafeffizienz geringer und die Häufigkeit nächtlichen Erwachens erhöht war. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, dass eine blaue Lichtexposition am Abend, wie durch den abendlichen Gebrauch digitaler Medien, wie Smartphones und Tablets, unter Ju-gendlichen verbreitet, negativen Einfluss auf die Schlafqualität nimmt. Präventionsmaß-nahmen mit Schwerpunkt auf die Psychoedukation von Eltern, Kindern und Jugendlichen sollten im schulischen und Familienbildungskontext standardmäßig etabliert werden. Es gilt in Zukunft größere Stichproben zu untersuchen, um die hier gefundenen Effekte statistisch signifikant replizieren zu können. Das erarbeitete Setting, die Messverfahren sowie das ein-gerichtete Lichtlabor legen hierfür eine gute Grundlage. Sinnvoll wäre die zusätzliche Mes-sung des Melatoninspiegels im Blut der Proband*innen, um Veränderungen durch die An-passung des zeitlichen Managements am Abend objektiv messen zu können.