c't 18/2022
S. 126
Wissen
Schlaftracking
Bild: Rudolf A. Blaha

Schlafigrafie

Wie genau Schlaftracker messen

Ein Drittel unseres Lebens verbringen wir schlafend. Weil schlechter Schlaf auf Dauer schlechte Tage nach sich zieht, versuchen manche, ihre Nachtruhe von Wearables auswerten zu lassen. Der Artikel erklärt, wie gut das funktioniert.

Von Michael Link

Was im Schlaf passiert, ist Gegenstand der Forschung in vielen Disziplinen – so genau kennt man sich nämlich noch gar nicht damit aus. Landläufig bekannt ist, dass man mehrere Stadien dabei durchläuft. Die Wissenschaft unterscheidet grob zwischen zwei Formen: dem REM-Schlaf (auch Traumschlaf genannt), in dem sich die Augen sehr stark bewegen, und dem orthodoxen Schlaf (Non-REM-Schlaf). Forscher gliedern Non-REM noch einmal auf und benutzen dazu seit 2007 eine Einteilung der American Academy of Sleep Medicine in drei Bereiche: Einschlafen, stabiler Schlaf und Tiefschlaf. Die Schlafphasen wiederholen sich je nach Person in unterschiedlich langen Zyklen.

Die Frage ist: Kann man diese Einteilung messtechnisch voneinander abgrenzen und kann man sie mit Fitnesstrackern, Smartwatches und Sportuhren beziehungsweise mit ganz anderen Sensoren nachvollziehen? Immerhin zeigen die allermeisten Apps von Wearables eine Auswertung des Schlafs mit verschiedenen Phasen.

Messgrößen für die Nachtruhe

Das Verfahren, mit dem man in Schlaflaboren die Phasen voneinander abgrenzt, nennt man Polysomnografie. Sie erfasst diverse Parameter. Klassisch gehören dazu ein Hirnstrombild (EEG), eine Aufzeichnung des Herzrhythmus (EKG) sowie des Sauerstoffgehaltes im Blut und Einzelheiten über die Atmung, die Muskelspannung, Bein- und Augenbewegungen und natürlich über die Körperlage. Außerdem kann man Probanden auch per Video- und Audioaufzeichnung beobachten.

Allein die EEG-Messung erfordert ein umfangreiches Verkabeln der Person, deren Schlaf untersucht werden soll – von der Atemmaske ganz zu schweigen. Das macht kaum jemand freiwillig mit, der nur vage das Gefühl hat, morgens unausgeschlafener zu sein als er sein sollte. Durch den Vergleich der Hirnstrombilder lassen sich die oben angesprochenen Schlafphasen der American Academy of Sleep Medicine voneinander unterscheiden.

Eine Nummer kleiner als die Polysomnografie ist das Verfahren der Aktigrafie. Hierbei tragen die Probanden mehrere Tage lang ein Armband, das die Bewegungen erfasst. Teils notiert das Klinikpersonal oder das Versuchskaninchen auch Umgebungsparameter wie die Helligkeit im Schlafraum oder Lärm und Temperatur. Mit diesen Mitteln lassen sich einigermaßen zuverlässig die Schlafdauer und den Schlaf-Wach-Rhythmus nachweisen. Damit ist schon vielen geholfen, Schlafstadien erkennt man mit einer Aktigrafie nicht.

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