Zusammenhang zwischen Schlafverhalten und Darmflora und Hirnaktivität

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Schlafmuster von Babys hängt mit Darmbakterien zusammen

Eine vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützte Studie zeigt, dass bereits bei Säuglingen ein Zusammenhang zwischen Schlafverhalten und Darmflora besteht.

• Die Bakterien im Darm von Säuglingen haben eine Verbindung mit dem Schlaf. 

Bereits ab dem Alter von drei Monaten ist dies zu beobachten, wie die beiden Schlafforscherinnen Salome Kurth von der Universität Freiburg und Sarah Schoch von der Universität Zürich erstmals gezeigt haben. So schlafen zum Beispiel Kleinkinder mit weniger vielfältigen Darmbakterien tagsüber mehr, und auch die Schlafmuster in der Nacht korrelieren mit den vorhandenen Bakterienarten. 

 "Bisher war dies erst bei Erwachsenen bekannt", erklärt Schoch. 

Die Ergebnisse dieser vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützten Studie wurden in der Fachzeitschrift Progress in Neurobiology (*) publiziert.

• Die Forscherinnen konnten auch zeigen, dass sich Schlaf, Darmbakterien und Hirnaktivität im ersten Lebensjahr dynamisch parallel entwickeln. 

Mit anderen Worten: 

• Kleinkinder mit unterschiedlichem Darmbakterienprofil haben auch unterschiedliche Hirnaktivitäten, wenn sie schlafen. 
• Am ausgeprägtesten ist dieser Zusammenhang im Alter von drei Monaten, was auf eine sensible Phase hinweist.

Beobachtung der Säuglinge in ihrem natürlichen Umfeld

Die Ergebnisse stammen aus einer grossen Langzeitstudie, die in der Schweiz mit einer Kohorte von 162 Säuglingen durchgeführt wurde. 

"An dieser Feldstudie waren viele Leute beteiligt, zum Beispiel bei Familienbesuchen, weil wir den Schlaf der Kleinkinder in ihrer üblichen Umgebung – zu Hause, im Kinderwagen, im Auto – und über einen längeren Zeitraum beobachten wollten. Dieser mobile Ansatz war ein Vorteil, denn viele Schlafstudien beschränken sich jeweils auf eine Nacht im Schlaflabor", erklärt Salome Kurth.

Die Säuglinge wurden zu drei Zeitpunkten in ihrem Zuhause beobachtet: im Alter von 3, 6 und 12 Monaten. Dabei wurde zur Überwachung des Schlafs jeweils zehn Tage lang ein Bewegungssensor an ihrem Knöchel angebracht. Gleichzeitig notierten die Eltern in einem Tagebuch, wann die Kinder zu Bett gingen, schliefen, nachts erwachten, was sie assen und wann sie weinten. Ausserdem nahmen die Eltern Stuhlproben, mit denen die Forscherinnen die Darmflora auf drei Kriterien genetisch analysieren konnten: Vielfalt, Reife (das Mikrobiom verändert sich im Lebensverlauf und insbesondere in der Kindheit) und Enterotyp (vereinfachtes Profil der Darmflora). Die Eltern gaben zudem in einem Fragebogen an, wie sich das Kind in fünf Bereichen entwickelte: Kommunikation, Grobmotorik, Feinmotorik, Problemlösung und soziale Beziehungen.

Ausserdem besuchte das Team rund 30 Kinder im Alter von sechs Monaten für die Aufzeichnung ihres Schlafs mit einem Elektroenzephalogramm während der ersten Nachtstunden.

Ansatzpunkte für Therapien

"Diese Ergebnisse sind sehr interessant, weil sie zeigen, dass Schlaf und Darmflora mit der Verhaltensentwicklung von Babys zusammenhängen. 

• Da es möglich ist, Schlafprobleme mit Coachings für Eltern und die Darmbakterien durch Ernährungsumstellungen zu beeinflussen, können wir möglicherweise künftig auf diesem Weg bei Entwicklungsproblemen etwas bewirken", schliesst Kurth. 

Es ist jedoch noch zu früh für eine Verallgemeinerung der Ergebnisse. 

Ob sich diese wirksam umsetzen lassen, muss noch in klinischen Studien überprüft werden.

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Auf dem Weg zur Professur

Dieses Projekt wurde durch das SNF-Instrument Eccellenza unterstützt. Die SNSF Eccellenza Professorial Fellowships richten sich an junge Forschende mit Assistenzprofessur oder gleichwertiger Funktion, die eine permanente Professur anstreben. Mit der Leitung eines grosszügig ausgestatteten Forschungsprojekts mit eigenem Team an einer Hochschule in der Schweiz kommen sie diesem Ziel näher.

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Originalpublikation:

(*) S. Schoch, J.L. Castro-Mejia, L. Krych, B. Leng, W. Kot, M. Kohler, R. Huber, G. Rogler, L. Biedermann, J.C. Walser, D. Nielsen, S.Kurth: From Alpha Diversity to Zzz: Interactions among sleep, the brain, and gutmicrobiota in the first year of life. Progress in Neurobiology (2021).
https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2021.102208

Die Kreissaal-Ambulanz: Der Kinderschlaf - die Nachtruhe

Medizin am Abend Berlin Fazit: Fernsehen schadet dem Kinderschlaf: Forscher untersuchen erstmals Schlafqualität Dreijähriger

• Kinder, die elektronische Medien nutzen, haben eine schlechtere Schlafqualität.

• Gleichzeitig scheint das Vorlesen oder Anschauen von Büchern den Schlaf der Kinder zu verbessern.

Diese Zusammenhänge haben Forscher um die Ulmer Epidemiologen PD Dr. Jon Genuneit und Prof. Dietrich Rothenbacher in der Fachzeitschrift "Sleep Medicine" veröffentlicht. 

Im Zuge einer Geburtskohortenstudie haben sie erstmals die Auswirkungen von Medien auf die Schlafqualität einer homogenen Altersgruppe erforscht. 


PD Dr. Jon Genuneit vom Ulmer Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie
Foto: Eberhardt/Uni Ulm


Dreijährige, die bereits elektronische Medien konsumieren, schlafen oft schlechter.

Dabei gilt: Je mehr die Kinder fernsehen oder etwa den Computer nutzen, desto geringer ist ihre Schlafqualität.

Auf der anderen Seite scheint das Vorlesen oder Anschauen von Büchern die Nachtruhe der Kinder zu verbessern. 

Diese Zusammenhänge beschreiben Forscher um die Ulmer Epidemiologen PD Dr. Jon Genuneit und Professor Dietrich Rothenbacher in der Fachzeitschrift „Sleep Medicine“. Die Untersuchung ist Teil der Ulmer SPATZ-Gesundheitsstudie, einer Geburtskohortenstudie mit mehr als 1000 Kindern.

Bereits im Alter von drei Jahren steigt die elektronische Mediennutzung von Kleinkindern an. Gleichzeitig beschreiben wissenschaftliche Untersuchungen negative Effekte dieses Konsums auf die Schlafdauer von Kindern. Nun haben Epidemiologen aus Ulm, Bielefeld und Santiago de Chile erstmals die Auswirkungen von elektronischen Medien und Büchern auf die Schlafqualität in einer homogenen Altersgruppe erforscht. Grundlage ihrer Untersuchung ist die Ulmer SPATZ-Gesundheitsstudie: Regelmäßig werden Gesundheit und Lebensumstände von über 1000 Kindern, die 2012 und 2013 in der Ulmer Universitäts-Frauenklinik zur Welt gekommen sind, erhoben. Für die nun veröffentlichte Studie füllten die teilnehmenden Eltern zusätzlich Fragebögen zum Medienkonsum und zum Schlafverhalten (Children’s Sleep Habits Questionnaire“) ihres Nachwuchses aus.

Auf den ersten Blick fällt die Mediennutzung der 530 Dreijährigen, von denen alle benötigten Daten vorlagen, moderat aus.  

Rund 58 Prozent konsumieren täglich bis zu einer Stunde beispielsweise Filme und Videos auf unterschiedlichen Endgeräten. Allerdings verbringt jedes siebte Kind mehr als eine Stunde täglich vor einem Bildschirm, was den empfohlenen Grenzwert von 30 Minuten in diesem Alter erheblich überschreitet. 

 „Wir dokumentieren alarmierende Zusammenhänge zwischen der Nutzung elektronischer Medien und der Schlafqualität von Kindern im Alter von drei Jahren. So geht erhöhter Fernsehkonsum mit einer statistisch signifikanten Verschlechterung von beispielsweise schlafbezogenen Ängsten und Tagesschläfrigkeit einher, berichten Jon Genuneit und Dietrich Rothenbacher vom Ulmer Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie.

Die Beschäftigung mit Büchern – ob vorgelesen oder selbst angeschaut – hatte hingegen keine negativen Auswirkung auf den Schlaf der Kinder.

Vielmehr scheint die Buchnutzung die Kinder vor nächtlichem Erwachen zu schützen.

Allerdings gaben die befragten Eltern an, dass sich 39 Prozent der Dreijährigen überhaupt nicht mit Büchern beschäftigen.

2012 und 2013 rekrutierten Wissenschaftler der Uni Ulm Familien für die Ulmer Spatz-Gesundheitsstudie (Archivbild). Heute sind die begleiteten Kinder im Vorschulalter Foto: Grandel/Uniklinik Ulm

Insgesamt konnten die Wissenschaftler zeigen, dass der Konsum elektronischer Medien und eine geringe Schlafqualität bei Kleinkindern zusammenhängen. Ob dies zumindest teilweise auf die Nutzung dieser Medien als Einschlafhilfe bei bereits schlecht schlafenden Kindern zurückgeführt werden kann, wollen die Forscher im weiteren Verlauf der Geburtskohortenstudie klären.

„Um einer Chronifizierung von Schlafproblemen vorzugreifen, sind präventive Maßnahmen in Bezug auf Mediennutzung offenbar bereits in der frühen Kindheit dringend notwendig“, folgern die Ulmer Mediziner.

In der Ulmer SPATZ-Gesundheitsstudie werden unter anderem chronische Erkrankungen im Kindesalter wie Allergien, Asthma und Übergewicht erforscht. 

Weiterhin geht es um psychosoziale Faktoren sowie um den Schlaf der Kinder und Eltern. Die Langzeiterhebung wird aus Mitteln der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm finanziert.

Jon Genuneit, Pablo E. Brockmann, Angelika A. Schlarb, Dietrich Rothenbacher. Media consumption and sleep quality in early childhood – results from the Ulm SPATZ Health Study. Journal of the World Association of Sleep Medicine and the International Pediatric Sleep Association. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.sleep.2017.10.013

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Schlaf von Kinder und Müttern, aber auch von den Vätern

Medizin am Abend Berlin Fazit: Schlafqualität von Kindern und Müttern hängt zusammen

Wenn Mütter unter Schlafproblemen leiden, können häufig ihre Kinder nachts auch weniger gut schlafen. 

Dies berichten Psychologen der Universität Basel in der Fachzeitschrift «Sleep Medicine» nach einer Studie mit knapp 200 gesunden Kindern im Primarschulalter. 
 

• Schlaf spielt eine wichtige Rolle für das Wohlbefinden von Erwachsenen, aber auch von Kindern. 

Zu wenig Schlaf und eine schlechte Schlafqualität können die psychische Gesundheit, das Lernen, das Gedächtnis und damit bei Kindern auch die Schulleistung beeinträchtigen. In der Schweiz berichten nach neuesten Zahlen ungefähr 28% der erwachsenen Frauen und 20% der Männer, von Schlafproblemen betroffen zu sein.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Cannabis  

In ihrer Studie untersuchten Forschende um Natalie Urfer-Maurer von der Fakultät für Psychologie der Universität Basel und Prof. Dr. Sakari Lemola, heute an der University of Warwick, wie Ein- und Durchschlafprobleme der Eltern mit dem Schlafverhalten ihrer Kinder zusammenhängen. Sie massen dafür die Schlafqualität von gesunden Kindern zwischen 7 und 12 Jahren mittels Elektroenzephalografie (EEG); rund die Hälfte von ihnen waren Frühgeborene. Zudem befragten die Forschenden die Eltern über ihren eigenen Schlaf und über jenen ihrer Kinder.

Mühe, ins Bett zu kommen

Ergebnis der Studie: 

• Kinder von Müttern mit Ein- und Durchschlafproblemen schliefen erst später ein, schliefen weniger lang und wiesen weniger Tiefschlaf auf, wie die EEG-Messungen zeigten. 

Keine Zusammenhänge zeigten sich jedoch mit den Schlafproblemen des Vaters.

Dass vor allem Schlafprobleme der Mutter und nicht des Vaters mit dem Schlafverhalten der Kinder zusammenhängen, könnte daran liegen, dass Mütter in der Schweiz durchschnittlich nach wie vor mehr Zeit mit ihren Kindern verbringen als Väter, so die Forschenden. Daher ist es möglich, dass sich das Schlafverhalten von Mutter und Kind stärker angleicht.

Wurden die Eltern nach Schlafproblemen der Kinder befragt, berichteten sowohl Mütter wie Väter mit eigenen Schlafproblemen häufiger, dass ihre Kinder Mühe haben, ins Bett zu kommen, und zu wenig schlafen.

Eltern als Vorbilder

Verschiedene Faktoren können hinter dem Zusammenhang zwischen dem Schlaf der Eltern und dem der Kinder stehen, schreiben die Forschenden. So dienen Eltern ihren Kindern als Vorbilder, sodass Kinder die Schlafgewohnheiten der Eltern beobachten und sich zu eigen machen.

Weiter können Konflikte den Schlaf der ganzen Familie beeinflussen:

So kann ein abendlicher Streit in der Familie etwa verhindern, dass angemessene Ruhe in die Schlafumgebung einkehrt.

Auch können Ein- und Durchschlafprobleme bei Eltern dazu führen, dass sie sowohl ihren eigenen Schlaf wie auch jenen ihrer Kinder sehr genau beobachten.

Hier spricht man von «selektiver Aufmerksamkeit» in Sachen Schlaf.

Es kann sein, dass diese übermässige Aufmerksamkeit und Kontrolle die Schlafqualität beeinträchtigen. 

• Schliesslich ist es auch möglich, dass die Ähnlichkeit im Schlaf zwischen Eltern und Kindern daher kommt, dass sie verwandt sind und somit möglicherweise Genvarianten teilen, die zu Schlafstörungen veranlagen.

Originalbeitrag

Natalie Urfer-Maurer, Rebekka Weidmann, Serge Brand, Edith Holsboer-Trachsler, Alexander Grob, Peter Weber, Sakari Lemola
The association of mothers' and fathers’ insomnia symptoms with school-aged children’s sleep assessed by parent report and in-home sleep- electroencephalography
Sleep Medicine (2017), doi: 10.1016/j.sleep.2017.07.010

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Schlafverhalten von Grundschulkindern

Medizin am Abend Fazit:  Wie das Schlafverhalten die tägliche Leistungsfähigkeit von Schulkindern beeinflusst

 

Eingangsinformation:

84 Prozent der Neun- bis 14-Jährigen besitzen ein Handy, 58 Prozent ein Smartphone. Das berichtet das Apothekenmagazin "Baby und Familie" unter Bezug auf das LBS-Kinderbarometer. Für die Studie wurden 11000 Kinder befragt. Meist benutzt der Nachwuchs die Geräte, um sich mit Freunden auszutauschen. Allerdings: Abends, wenn es ins Bett geht, sollte Schluss sein. US-Forscher warnen nämlich: Der Medienkonsum reduziere die Schlafqualität. 

 

360° MFA - Zusatzlink: http://www.planet-schule.de/

Das Forschungsprojekt FLUX belegt erstmals im Alltagskontext, dass die kognitiven Fähigkeiten von Schülerinnen und Schülern mit der Qualität und Dauer ihres Schlafs in der Nacht zuvor zusammenhängen. 
 
Es erscheint allgemein plausibel, dass es einem Kind, das schlecht geschlafen hat, schwer fällt, sich im Unterricht zu konzentrieren oder Aufgaben zu bearbeiten. Doch erst jetzt belegen neue Befunde des Forschungsprojekts FLUX wissenschaftlich, dass „die tägliche kognitive Leistungsfähigkeit von Schülerinnen und Schülern mit ihrem Schlafverhalten in der Nacht zuvor zusammenhängt“, so Projektleiter Professor Dr. Florian Schmiedek. Entscheidend sind die Qualität und die Dauer des Schlafs: Den Untersuchungen zufolge erbrachten die Schulkinder am nächsten Morgen bessere Leistungen, wenn sie gut geschlafen hatten. Sie zeigen ebenfalls bessere Leistungen, wenn sie so lange wie für sie persönlich üblich geschlafen hatten. Negativ wirkte sich weniger oder deutlich mehr Schlaf als gewöhnlich aus. Die Forschungsarbeiten zeigten zudem, dass das Schlafverhalten von Nacht zu Nacht variiert und somit jeden Tag dazu beitragen kann, dass die kognitive Leistungsfähigkeit der Kinder unterschiedlich ausfällt.

In den zugrunde liegenden Untersuchungsreihen lösten 110 Grundschulkinder im Alter von acht bis elf Jahren vier Wochen lang mehrmals täglich spielerische, eigens entwickelte Denkaufgaben auf speziell programmierten Smartphones, deren Beantwortung Aufschluss über die aktuelle kognitive Leistungsfähigkeit der Kinder gab. Zugleich beantworteten die Schülerinnen und Schüler Fragen zu relevanten Faktoren wie Stimmung, Motivation und eben dem Schlafverhalten. Die Kinder bearbeiteten die Aufgaben und Fragen in der Schule oder zu Hause und damit genau in dem Kontext, wo üblicherweise kognitive Anforderungen an sie gestellt werden – eine erstmals so bei Grundschulkindern angewandte Untersuchungsmethode.

Das vorwiegend psychologisch ausgerichtete Forschungsprojekt FLUX, in dessen Rahmen die aktuellen Ergebnisse erarbeitet wurden, untersucht als eine der ersten Studien systematisch die kognitiven Leistungsschwankungen bei Grundschulkindern. Ziel ist es, das Ausmaß der Schwankungen zu quantifizieren und mehr zu Ursachen und Konsequenzen in Erfahrung zu bringen. Im Fokus steht dabei vor allem das Arbeitsgedächtnis, das für das simultane Speichern und Verarbeiten von Informationen verantwortlich ist. In dieser Funktion ist es zentral für kognitive Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit und logisches Denken und damit für das Lernen und die Leistungen in der Schule. „FLUX konnte bedeutsame tagtägliche Schwankungen der kognitiven Fähigkeiten nachweisen und hat als einen möglichen Einflussfaktor nun das Schlafverhalten identifiziert“, erläutert Schmiedek. Für ihn unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung von gleichmäßigen Schlafroutinen.

Die aktuellen Befunde des Projektes im Detail: http://bit.ly/FLUX_Befunde_Schlafverhalten

FLUX ist ein Projekt des Forschungszentrums IDeA (Individual Development and Adaptive Education of Children at Risk). An dem vom Deutschen Institut für Internationale Pädagogische Forschung (DIPF) koordinierten Zentrum erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DIPF, der Goethe-Universität-Frankfurt und des Sigmund-Freud-Instituts individuelle Entwicklungsprozesse von Kindern.

Medizin am Abend DirektKontakt

FLUX-Befunde: Professor Dr. Florian Schmiedek, DIPF, +49 (0)69 24708-820 schmiedek@dipf.de
Philip Stirm, DIPF, +49 (0)69 24708-123, stirm@dipf.de

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Weitere Informationen für die international Medizin am Abend Beteiligten :

http://bit.ly/FLUX_Befunde_Schlafverhalten (die Befunde im Detail)
http://www.idea-frankfurt.eu/de/forschung/schwerpunkte/individuelle-entwicklung/... (mehr zum Forschungsprojekt FLUX)