Schlaf und Denkleistung: Jugendliche im Fokus

 

Chemie  |  Biochemie  |  Medizin

 

Marius Clavadetscher, 2007 | Igis, GR

 

Die Schlafdauer und -qualität beeinflussen unseren Alltag, haben aber in den letzten Jahren vor allem bei Jugendlichen abgenommen. Diese Arbeit untersuchte den Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Gedächtnisleistung Jugendlicher sowie den Einfluss der Tageszeit auf diesen Zusammenhang. Es wurde erwartet, dass die Dauer von Gesamtschlaf und von Slow-Wave-Schlaf das Gedächtnis beeinflussen, nicht aber die REM-Schlafdauer. Abends wurde eine höhere Gedächtnisleistung erwartet als morgens.
Mittels eines Sleeptrackers wurden bei zehn Jugendlichen Schlafdaten über je drei Nächte mit kurzer sowie normaler Schlafdauer gesammelt. Zur Messung der Gedächtnisleistung wurde morgens und abends der Digit-Span-Test in drei Varianten absolviert. Die Resultate wurden mit statistischen und grafischen Methoden auf den Einfluss von Schlafdauer und Tageszeit analysiert.
Die Analyse ergab, dass die Denkleistung Jugendlicher unter der Schlafverkürzung von zirka 2.5 Stunden abnimmt. Sowohl die Gesamtschlaf- wie REM-Schlafdauer korrelierten mit den Resultaten im Digit-Span-Test, wobei Unterschiede zwischen den Testvarianten bestanden. Die Slow-Wave-Schlafdauer korrelierte nicht mit der Denkleistung. Ein Einfluss der Tageszeit wurde nicht gefunden. Die ANOVA zeigte zudem keine signifikante Interaktion zwischen Tageszeit und Schlafdauer.

Fragestellung

Wegen der heutzutage abnehmenden Schlafdauer und -qualität bei Jugendlichen untersuchte diese Arbeit den Zusammenhang zwischen Schlaf und der Leistung des Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnisses sowie den Einfluss der Tageszeit.
Es wurde erwartet, dass die Dauer von Gesamtschlaf und von Slow-Wave-Schlaf einen Einfluss auf die Denkleistung im Digit-Span-Test haben, nicht aber die REM-Schlafdauer. Zudem wurde abends eine bessere Gedächtnisleistung als morgens erwartet.

Methodik

Über sechs Nächte wurden die Schlafdaten von zehn Jugendlichen zwischen 16 und 18 Jahren mit einer Smartwatch aufgezeichnet. Bei fünf der Testpersonen wurde der Schlaf in den ersten drei Nächten, bei den anderen fünf in den letzten drei Nächten um zirka 2.5 Stunden verkürzt. Zur Messung der Leistung von Arbeits- und Kurzzeitgedächtnis absolvierten die Proband:innen morgens und abends den Digit-Span-Test in drei Varianten. Die Schlafdaten des Sleeptrackers und die Resultate der Gedächtnisleistung wurden grafisch dargestellt und mit T-Tests und einer Varianzanalyse (ANOVA) statistisch analysiert.

Ergebnisse

Die Gedächtnisleistungen in der Backward- und Ordered-Variante des Digit-Span-Tests zeigten eine signifikante Korrelation mit der Gesamtschlafdauer. Bei der Backward-Testvariante hatte auch die REM-Schlafdauer einen signifikanten Einfluss. Die Slow-Wave-Schlafdauer hatte keinen Einfluss auf die Resultate der Gedächtnistests. Die ANOVA und T-Tests lieferten für alle drei Varianten des Gedächtnistests signifikante Unterschiede zwischen normaler und verkürzter Schlafdauer.
Für die Unterschiede der Gedächtnisleistung zwischen Morgen und Abend zeigte sich eine Tendenz zu einer besseren Leistung am Abend, für die Ordered-Variante bestand ein signifikanter Unterschied. Die Interaktion der unabhängigen Variablen Tageszeit und Schlafbedingung war für keine Digit-Span-Testvariante signifikant.

Diskussion

Der Einfluss der Schlafdauer auf die Gedächtnisleistung konnte bestätigt werden. Neben der Gesamtschlafdauer hatte auch die REM-Schlafdauer einen Einfluss auf die Denkleistung Jugendlicher. Dieser Befund ist erklärbar durch die Tatsache, dass REM-Schlaf mit längerem Nachtschlaf generell zunimmt und deshalb eng mit der Gesamtschlafdauer korreliert. Entgegen der Erwartung spielte der Slow-Wave-Schlaf keine Rolle für die Gedächtnisleistung, dessen Dauer unterschied sich jedoch kaum nach der Verkürzung.
Tendenziell war die Denkleistung in den Abendtests besser und die Abend-Morgen-Differenz nach normaler Schlafdauer etwas grösser als nach verkürztem Schlaf. Diese Unterschiede waren aber statistisch nicht signifikant. Um verlässlichere Aussagen über den Einfluss der Tageszeit machen zu können, sind in künftigen Studien mehr Testpersonen und genauere Methoden der Schlafmessung erforderlich.

Schlussfolgerungen

Die vorliegende Studie mit zehn Jugendlichen vermochte zu zeigen, dass eine Verkürzung der Schlafdauer um 2.5 Stunden die Gedächtnisleistung vermindert. Dadurch wird deutlich, dass Schlaf im Jugendalter eine zentrale Rolle für Gedächtnisprozesse spielt, an denen das Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis beteiligt ist. Weil Jugendliche bezüglich mentaler Gesundheit besonders vulnerabel sind, sollten künftige Studien zum Einfluss von Schlaf auf die Leistungsfähigkeit speziell diese Altersgruppe berücksichtigen.

 

 

Würdigung durch den Experten

Dr. Daniel Brunner

In dieser Arbeit über den Einfluss von Schlafdauer und Tageszeit auf die Gedächtnisleistung bei 16- bis 18-Jährigen greift Marius Clavadetscher ein Thema von aktuellem Interesse auf und berücksichtigt die zwei zentralen Faktoren der Schlafregulation. Unter anderem wurden signifikante Gedächtnisminderungen nach einer Schlafverkürzung um 2,5 Stunden dokumentiert. Die Begeisterung von Marius Clavadetscher am Thema sowie seine Einsatz- und Lernbereitschaft zeugen von wissenschaftlicher Denkweise und einem guten Verständnis für den Studienaufbau und die geeigneten Mess- und Analysemethoden.

Prädikat:

sehr gut

 

 

 

Evangelische Mittelschule Schiers
Lehrer: Manuel Voellmy