Die Entwicklung des Schlafrhythmus

Text Sarah Schoch

Schlaf nimmt viel Zeit des Lebens in Anspruch. Schlaf erfüllt aber auch wichtige Funktionen für Gehirn, Gesundheit und Entwicklung. Gerade bei kleinen Kindern ist zu einem grossen Teil noch unklar, warum es so viele unterschiedliche Schlafmuster gibt. Wir erforschen, wie sich Schlafrhythmen bei Babys entwickeln und welche Faktoren diese Entwicklung beeinflussen.

Die meisten Erwachsenen schlafen zwischen 7 und 9 Stunden pro Tag, und verbringen somit etwa einen Drittel des Lebens mit Schlafen. ¹ Kinder verbringen noch mehr Zeit im Schlaf – unmittelbar nach der Geburt schlafen Kinder bis zu 19 Stunden. ² In der Kindheit ist das Schlafverhalten allerdings sehr variabel und es gibt grosse Unterschiede zwischen den einzelnen Babys. Mit dem Alter schrumpfen diese Unterschiede, wie man z.B. anhand der Schlafdauer messen kann. Interessanterweise zeigen sich schon bei Babys unterschiedliche Typen: Babys, die mit 2 Wochen viel schlafen, sind auch mit 6 Monaten eher Langschläfer. ³

Während Erwachsene in der Regel einen 24-Stunden-Rhythmus aufweisen, muss dieser Rhythmus bei Kindern erst etabliert werden.So schlafen kleine Kinder über den Tag verteilt alle paar Stunden (polyphasisch) und es kann bis zu 7 Jahre dauern, bis nur noch in der Nacht geschlafen wird (monophasisch). ² Auch hier gibt es sehr grosse Unterschiede zwischen den Kindern, Familien und Kulturen.

Auch wenn es so aussehen mag, ist der Körper alles andere als inaktiv im Schlaf.

Viele zelluläre Funktionen wie Protein-Bildung und Reparatur des Gewebes finden vermehrt im Schlaf statt. ^{4, 5} Zudem ist der Schlaf wichtig für kognitive Funktionen, wie z.B. das Lernen. ⁶ So kann man sich besser an Inhalte erinnern, wenn man zwischen dem Lernen und Abrufen schläft, anstatt wach zu bleiben. ⁷

Mit Tierstudien hat man herausgefunden, dass Schlaf mit der Entwicklung von fundamentalen Gehirnfunktionen in Zusammenhang steht (z.B. der Entwicklung des visuellen Systems). ⁸ In Menschen sind solche Untersuchungen schwieriger durchzuführen, aber es wird vermutet, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Schlaf im Kindesalter und der späteren Entwicklung von kognitiven und sozialen Fähigkeiten gibt. ^9,10

In früheren Studien konnten wir zeigen, dass der Tiefschlaf ein ähnliches Entwicklungsmuster durchläuft, wie die anatomische Reifung des Gehirns.

Durch ein Elektroenzephalogramm (EEG) haben wir die langsamen Tiefschlafwellen gemessen und farbig dargestellt (Abbildung 1). ¹¹ Mit unseren laufenden Studien möchten wir nun herausfinden welche Faktoren bei der Entwicklung der Schlafrhythmen von Babys eine Rolle spielen.

Abbildung 1. Die Ansicht von oben auf den Kopf zeigt die Verteilung der langsamen Wellen (SWA, 1-4.5 Hz) von 5 (links) bis 20 Jahren (rechts). Rot bedeutet viele Tiefschlafwellen, blau bedeutet weniger Tiefschlafwellen. Bei kleinen Kindern sind die Wellen am stärksten über dem Hinterkopf ausgeprägt und wandern dann mit zunehmendem Alter nach vorne. ¹¹ (zum Originalbild)

Referenzen

1. Borbély, A. (2015). Schlaf. S. Fischer Verlag.
2. Iglowstein, I., Jenni, O. G., Molinari, L., & Largo, R. H. (2003). Sleep duration from infancy to adolescence: reference values and generational trends. Pediatrics, 111(2), 302-307.
3. Figueiredo, B., Dias, C. C., Pinto, T. M., & Field, T. (2016). Infant sleep-wake behaviors at two weeks, three and six months. Infant Behavior and Development, 44, 169-178.
4. Ramm, P., & Smith, C. T. (1990). Rates of cerebral protein synthesis are linked to slow wave sleep in the rat. Physiology & behavior, 48(5), 749-753.
5. Landis, C. A., & Whitney, J. D. (1997). Effects of 72 hours sleep deprivation on wound healing in the rat. Research in nursing & health, 20(3), 259-267.
6. Rasch, B., & Born, J. (2013). About sleep’s role in memory. Physiological reviews, 93(2), 681-766.
7. Gais, S., Lucas, B., & Born, J. (2006). Sleep after learning aids memory recall. Learning & Memory, 13(3), 259-262.
8. Frank, M. G., Issa, N. P., & Stryker, M. P. (2001). Sleep enhances plasticity in the developing visual cortex. Neuron, 30(1), 275-287.
9. Simola, P., Liukkonen, K., Pitkäranta, A., Pirinen, T., & Aronen, E. T. (2014). Psychosocial and somatic outcomes of sleep problems in children: a 4‐year follow‐up study. Child: care, health and development, 40(1), 60-67.
10. Gregory, A. M., Caspi, A., Eley, T. C., Moffitt, T. E., O’Connor, T. G., & Poulton, R. (2005). Prospective longitudinal associations between persistent sleep problems in childhood and anxiety and depression disorders in adulthood. Journal of Abnormal Child Psychology, 33(2), 157-163.
11.  Kurth, S., Ringli, M., Geiger, A., LeBourgeois, M., Jenni, O. G., & Huber, R. (2010). Mapping of cortical activity in the first two decades of life: a high-density sleep electroencephalogram study. The Journal of Neuroscience, 30(40), 13211-13219.
    
    Photo by Julian Hochgesang on Unsplash