Künstliches Licht am Abend, insbesondere wenn es einen hohen kurzwelligen „Blau“-Anteil bei einer Wellenlänge von ca. 465nm hat, kann die neuroendokrinen Prozessen, die den Körper normalerweise auf den Schlaf vorbereiten, stören. Beispielsweise kann künstliches Licht die Ausschüttung des körpereigenen Hormons Melatonin, das uns beim Einschlafen hilft, unterdrücken. Dadurch kann Licht akut die Wachheit steigern und sich so auch negativ auf den nachfolgenden Schlaf auswirken. Während diese Effekte künstlichen Lichts recht gut untersucht sind, ist bislang unbekannt, ob es ebenso fundamentale kognitive Prozesse wie beispielsweise die Verarbeitung von Sinnesreizen verändert. Dieses Projekt untersucht daher die akute (während Wachheit) und verzögerte Wirkung (während Schlaf) von künstlichem Licht vor dem Schlafengehen auf „Predictive Coding“, d.h. eine voraussagende Datenverarbeitung. „Predictive Coding” ist dabei ein fundamentales Prinzip der Verarbeitung sensorischer Eindrücke, welches annimmt, dass das Gehirn interne Modelle über die Welt generiert, um so zukünftige Ereignisse vorherzusagen (z.B. in der Sprachverarbeitung).

Um die Wirkung künstlichen Lichts auf die sensorische Verarbeitung akustischer Reize zu untersuchen, nutzen wir eine sog. Polysomnographie, das ist eine Kombination aus Messung von Gehirnwellen (Elektroenzephalographie; EEG), Muskelspannung (Elektromyographie), und Augenbewegungen (Elektrookulographie). Die akustische Stimulation wird dabei mit der Lichtexposition am Abend kombiniert, wobei hier sog. metamere Lichtquellen zum Einsatz kommen. Wir nutzen modernste Methoden zur EEG Analyse, um Aufschluss über Veränderungen des „Predictive Coding“ zu erhalten, messen Melatonin, um die neuro-hormonellen Effekte der Lichtexposition, und nutzen Verhaltensmasse, um die Wirkung auf die Wachheit zu untersuchen.

Mitarbeitende

Studienassistenten: Patricia Egli, Corinna Hofer, Renata Jurcevic, Melina Koller, Daniela Lindegger, Marlene Schmidt, Natascha Stoffel

Kollaborationen

Dr. Tristan Bekinschtein & Maria Niedernhuber, University of Cambridge, UK.

Finanzierung

Christine Blume ist Trägerin des Erwin-Schrödinger-Auslandsstipendiums des Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF; J-4243 «Effekte abendlicher Lichtstimulation auf kognitive Prozesse»). Zusätzlich wird das Projekt von der Novartis Stiftung für medizinisch-biologische Forsung, den Universitären Psychiatrischen Kliniken Basel und von der Freiwilligen Akademischen Gesellschaft Basel finanziert.