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Stört blaues Licht den Schlaf?

Schlafkiller LED-Bildschirme?

Schlafkiller LED-Bildschirme?

Abends länger vor Smartphone, Tablet oder Laptop zu sitzen hindert uns am Einschlafen, warnen Fachleute. Schuld sei das blaue Licht der Bildschirme. Stimmt das?

Frage:Beeinträchtigt blaues Licht von Handy- , Tablet- oder Computer-Bildschirmen den Schlaf?
Antwort:nicht (ausreichend) erforscht
Erklärung:In der Theorie kann blaues Licht den Schlaf hemmen. Ob die Menge an blauem Licht der Displays elektronischer Geräte dazu ausreicht, ist jedoch unklar.

Abends bei einer Folge der Lieblingsserie entspannen, vor dem Zubettgehen noch kurz am Smartphone oder Tablet surfen oder vor dem Einschlafen im spannenden Krimi am E-Book-Reader schmökern – die moderne Elektronik macht’s möglich. Dank der Hintergrundbeleuchtung dieser Geräte lassen sich diese Medieninhalte sogar im Dunkeln problemlos genießen.

So manche Fachleute meinen jedoch, dass ebendiese Hintergrundbeleuchtung nicht nur Vorteile hat. Das Licht von Tablets, Smartphones, Laptop-Bildschirmen und Co hat nämlich einen besonders hohen Anteil an blauem Licht. Und der hindere uns daran, ausreichend müde zu werden.

Für unseren Körper ist helles Licht mit hohem Blauanteil ein Signal dafür, wach zu bleiben. Genau das trifft auf natürliches Tageslicht zu, es beinhaltet verhältnismäßig viel blaues Licht. Wandert die Sonne abends Richtung Horizont, nimmt nicht nur die Helligkeit ab – auch der Blauanteil sinkt und das Licht erscheint gelblich bis rot. Die Folge: wir werden müde und schläfrig.

Halten uns elektronische Geräte mit beleuchteten Bildschirmen also länger wach als wir uns das wünschen? Führen Tablet, Smartphone und Co gar zu Schlafstörungen?

Blaues Licht aus Bildschirmen: wieviel ist zuviel?

Bisher ist diese Frage nur unzureichend erforscht. Wir konnten lediglich eine Studie finden, die die Auswirkung von blauem Licht elektronischer Displays auf den Schlaf direkt untersucht hat [1]. Dabei gab ein Forschungsteam Jugendlichen vor dem Schlafengehen Tablet-Computer, auf dem diese eine Stunde lang Spiele spielen und Videos ansehen konnten. An einem von zwei Abenden war das Tablet mit einem Blaulicht-Filter versehen, ohne dass die Versuchspersonen dies bemerkten. Im Vergleich zum Abend ohne Farbfilter strahlte das Tablet also kein blaues Licht mehr aus. Dennoch schienen die Jugendlichen nicht schlechter oder kürzer zu schlafen.

Insgesamt wurde jedoch nur eine kleine Anzahl von 20 Personen untersucht – viel zu wenig für aussagekräftige Ergebnisse. Zudem lässt sich nicht ausschließen, dass eine Stunde vor dem Bildschirm zu kurz ist, um den Schlaf beeinflussen zu können. Um sicherzugehen, dass das Ergebnis nicht bloß auf Zufall beruht, braucht es weitere Studien mit deutlich mehr Versuchspersonen.

Ebook oder Papier?

In drei weiteren Studien haben Wissenschaftlerinnen und Forscher verglichen, ob das Lesen in einem herkömmlichen Buch aus Papier den Schlaf weniger stört als das Schmökern in einem Ebook mit Tablet oder Ebook-Reader [2-4]. Die Ergebnisse waren widersprüchlich, sind aufgrund der sehr kleinen Teilnehmerzahl und anderer Probleme bei der Studiendurchführung kaum aussagekräftig. Vor allem aber können die Studien nicht klären, ob es das blaue Licht der Lesegeräte ist, das eventuell den Schlaf beeinflusst, oder aber das helle Licht der Bildschirme.

Insgesamt kann die bisherige Forschung weder ausschließen noch bestätigen, dass uns blaues Licht von Bildschirmgeräten beim Einschlafen stört. Nicht untersucht haben diese Studien allerdings einen anderen Aspekt, der nichts mit Licht zu tun hat: Wer abends mit dem Smartphone, Tablet oder Laptop im Bett liegt, lässt sich vielleicht durch die Informationsflut sozialer Medien oder aus dem Internet zu sehr aktivieren und könnte sich deshalb weniger müde fühlen.

Schlaf und die innere Uhr

Dass uns blaues Licht wachhalten kann, ist zumindest in der Theorie möglich. Licht dieser Farbe hemmt nämlich nachweislich die abendliche Bildung des körpereigenen Schlafhormons Melatonin [5]. Diese Wirkung hat allerdings nicht nur blaues Licht, auch helles, weißes Licht unterdrückt die Bildung dieses Hormons.

Melatonin wird in der Zirbeldrüse unseres Gehirns produziert und sorgt dafür, dass wir uns müde fühlen. Wie sehr wir uns nach einem Bett sehnen, hängt dabei von der Menge des produzierten Schlafhormons ab. Während der Melatoninspiegel am helllichten Tag niedrig ist, steigt er über den Abend und erreicht etwa zwischen elf und drei Uhr nachts den höchsten Wert. Danach sinkt die Melatoninmenge im Körper wieder ab, wodurch wir morgens schlussendlich aufwachen [5].

Die Zirbeldrüse besitzt eine direkte Verbindung zu unseren Augen und merkt so, wenn sich der Blauanteil des Umgebungslichts in Richtung Rot verschiebt und es allmählich dünkler wird. Bleibt der Anteil an blauem Licht jedoch hoch, signalisiert das der Zirbeldrüse, nicht zu viel Melatonin zu produzieren.
Unklar ist allerdings, ob die Menge an blauem Licht bei Tablets, Smartphones, Ebook-Readern oder Laptop-Bildschirmen ausreicht, um die körpereigene Melatoninproduktion so stark zu stören, dass unser Schlaf dadurch merkbar beeinflusst wird.

LED-Bildschirme produzieren blaues Licht

Warum strahlen diese Geräte überhaupt blaues Licht aus? Die Displays von Unterhaltungselektronikgeräten haben eines gemeinsam: bei allen kommen zur Hintergrundbeleuchtung weiße Leuchtdioden (kurz LED) zum Einsatz. Der Grund: LEDs brauchen wenig Strom und schonen somit den Akku der Geräte.Weiße LEDs strahlen allerdings kein reinweißes Licht aus, sondern besitzen einen hohen Blauanteil. Daher erscheint das Licht solcher Bildschirme oft kühl und bläulich.

[Aktualisiert, ursprünglich veröffentlicht am 4. 6. 2014. Auch durch neuere Studien ändert sich unsere prinzipielle Einschätzung nicht.]

 

Die Studien im Detail

Bei unserer umfassenden Suche konnten wir lediglich eine Studie finden, welche die Auswirkung von blauem Licht aus Displays von Unterhaltungselektronikgeräten untersucht hat [1]. Insgesamt verbrachten alle teilnehmenden Jugendlichen jeweils drei Abende in einem Schlaflabor. Dabei sollten sie jeweils eine Stunde lang vor dem Schlafengehen an einem Tablet-Computer Spiele spielen und Videos ansehen. An einem Abend erhielten sie ein Tablet mit stark gedämpfter Hintergrundbeleuchtung, an einem weiteren war die Bildschirmbeleuchtung hell eingestellt, und an einem dritten wurden die Blautöne herausgefiltert.

Das Ergebnis klingt auf den ersten Blick eindeutig: bei keiner der drei Bedingungen waren die Jugendlichen vor dem Einschlafen weniger müde, noch schliefen sie später ein. Keine Unterschiede gab es auch bei den durch Hirnströmen gemessenen Schlafphasen sowie auf das Befinden am nächsten Morgen.

Aufgrund mehrerer Mängel sind diese Ergebnisse jedoch nicht aussagekräftig. Beispielsweise könnten die Resultate dadurch verzerrt worden sein, dass die Reihenfolge der drei Versuchsbedingungen nicht per Zufall festgelegt worden ist. So ist etwa denkbar, dass mehrere Probanden in der ersten Nacht im ungewohnten Schlaflabor generell schlechter schliefen und zudem mit höherer Wahrscheinlichkeit das Tablet mit der ungefilterten Displaybeleuchtung erhielten. Weiters ist die Anzahl der Versuchspersonen mit 20 viel zu klein für verlässliche Ergebnisse. Positiv ist immerhin, dass die Erwartung der teilnehmenden Jugendlichen das Ergebnis nicht beeinflusst haben dürfte. So gaben sie an, keinen Unterschied zwischen der ungefilterten und der gefilterten Displaybeleuchtung bemerkt zu haben.

Von Büchern und Ebooks

Drei andere Studien untersuchten, ob das Lesen von einem Ebook mittels speziellem Lesegerät oder Tablet den Schlaf anders beeinflusst als das Lesen in einem herkömmlichen Buch mit Papierseiten [2-4]. Gemeinsam ist diesen Studien jedoch ein Knackpunkt: ihr Versuchsaufbau eignet sich nicht dazu herauszufinden, ob es wirklich das blaue Licht ist, das den Schlaf möglicherweise beeinflusst, und nicht etwa die Helligkeit des Bildschirms.

Mit 12 bis 16 Vesuchspersonen ist zudem auch bei diesen Untersuchungen die Anzahl der Teilnehmenden viel zu klein, um aussagekräftig zu sein. Erst eine deutlich höhere Teilnehmerzahl könnte sicherstellen, dass die Ergebnisse nicht bloß auf Zufall beruhen. Weiters könnten auch die Erwartung der Probanden für Verzerrungen gesorgt haben – schließlich war allen Versuchspersonen bewusst, ob sie ein elektronisches oder ein Papierbuch in der Hand hielten. Die Studienleiter und beteiligten Wissenschaftlerinnen können nicht ausschließen, dass individuelle Unterschiede der Probanden die Ergebnisse beeinflusst haben.

Aufgrund dieser Mängel scheint es nicht verwunderlich, dass die Studien zu widersprüchlichen Resultaten kommen. Ein norwegisches Forschungsteam [2] konnte keinen Unterschied zwischen Lesen am Tablet oder auf Papier feststellen. Eine deutsch-amerikanisches Wissenschaftsgruppe berichtet jedoch, dass das Lesen auf einem Ebook-Reader mit Hintergrundbeleuchtung ihre Versuchspersonen zehn Minuten später einschlafen ließ [3]. Abgesehen von der fragwürdigen Relevanz dieser kurzen Zeitspanne ist unklar, ob es sich dabei nicht bloß um ein zufälliges Ergebnis handelt.

Ein schwedisches Team [4] stellte keinen Unterschied zwischen Buch und Tablet fest. Zum Unterschied von den anderen Studien wurden die Versuchspersonen untertags sechseinhalb Stunden lang hellem Licht ausgesetzt. Die Studienautoren argumentieren, dass dadurch der Effekt, den das blaue Licht des Tablets haben soll, ausgeschalten würde.

(AutorIn: B. Kerschner, Review: V. Ahne, C. Christof)

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Information zu den wissenschaftlichen Studien

[1] Heath u.a. (2014)
Studienart: nicht-randomisierte, kontrollierte Crossover-Studie
Teilnehmende: 20 Jugendliche zwischen 14 und 19 Jahren
Untersuchungszeitraum: 3 mal vom Abend bis zum anschließenden Morgen
Fragestellung: Wirkt sich 1 Stunde Lesen auf einem Tablet Computer vor dem Schlafengehen in drei unterschiedlichen Bildschirmbeleuchtungs-Bedingungen (gedimmt, hell, hell mit Kurzwellenlicht-Filter) auf die abendliche Wachheit, den Schlaf und das morgendliche Befinden aus?
Interessenskonflikte: ein Autor hat Gelder von der Firma Re-Time Pty Ltd. erhalten.

Heath M, Sutherland C, Bartel K, Gradisar M, Williamson P, Lovato N, Micic G. Does one hour of bright or short-wavelength filtered tablet screenlight have a meaningful effect on adolescents‘ pre-bedtime alertness, sleep, and daytime functioning? Chronobiol Int. 2014 May;31(4):496-505. (Zusammenfassung der Studie)

[2] Grønli u.a. (2016)
Studienart: randomisiert-kontrollierte Crossover-Studie
Teilnehmende: 16 Personen
Untersuchungszeitraum: 3 Nächte
Fragestellung: Wirken sich 30 Minuten Lesen von einem Tablet Computer vor dem Schlafengehen anders auf den Schlaf aus als 30 Minuten Lesen in einem Buch?
Interessenskonflikte: keine laut Autoren

Grønli J, Byrkjedal IK, Bjorvatn B, Nødtvedt Ø, Hamre B, Pallesen S. Reading from an iPad or from a book in bed: the impact on human sleep. A randomized controlled crossover trial. Sleep Med. 2016 May;21:86-92. (Zusammenfassung der Studie)

[3] Chang u.a. (2015)
Studienart: randomisiert-kontrollierte Crossover-Studie
Teilnehmende: 12 Personen
Untersuchungszeitraum: 2 mal 5 Abende und anschließende Nächte
Fragestellung: Wirken sich 4 Stunden Lesen von einem Ebook-Reader vor dem Schlafengehen anders auf den Schlaf aus als gleich langes Lesen in einem Buch?
Interessenskonflikte: Einer der Autoren hält Patente zur Beeinflussung des Schlaf-Wach-Rhythmus durch Licht und hat neben finanziellen Zuwendungen von diversen Pharmafirmen auch Geld von Microsoft und Apple erhalten.

Chang AM, Aeschbach D, Duffy JF, et al. Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. Proc Natl Acad Sci USA 2015;112:1232–7. (Studie in voller Länge)

[4] Rångtell u.a. (2016)
Studienart: randomisiert-kontrollierte Crossover-Studie
Teilnehmende: 14 Personen
Untersuchungszeitraum: 2 Nachmittage und anschließende Nächte
Fragestellung: Wirken sich 2 Stunden Lesen von einem Tablet Computer vor dem Schlafengehen anders auf den Schlaf aus als gleich langes Lesen in einem Buch, wenn die teilnehmden Personen zuvor 6,5 Stunden hellem Licht ausgesetzt waren?
Interessenskonflikte: keine laut Autoren

Rångtell FH, Ekstrand E, Rapp L, et al. Two hours of evening reading on a self-luminous tablet vs. reading a physical book does not alter sleep after daytime bright light exposure. Sleep Med. 2016 Jul;23:111-118. (Studie in voller Länge)

Weitere wissenschaftliche Quellen

[5] UpToDate (2017)
Wurtman R (2017). Physiology and available preparations of melatonin. In Martin KA (ed.). UpToDate. Abgerufen am 27. 6. 2017 unter www.uptodate.com/contents/physiology-and-available-preparations-of-melatonin