In der Pubertät wird frühes Aufstehen für die meisten Heranreifenden zur Qual. Wissenschaftler aus der Schweiz wollten wissen, was dafür verantwortlich ist: Gene oder Umwelt?

Jugendliche sind vor allem eines: übermüdet. Untersuchungen zeigen, dass Teenager viel zu wenig Schlaf bekommen. Statt mindestens neun Stunden, wie für sie eigentlich nötig wäre, schlafen sie meist deutlich weniger. Das wiederum kann Folgen für ihre schulischen Leistungen, aber auch für die Gesundheit haben.

Der Grund ist eine für die Pubertät typische Verschiebung ihres Schlaf-Wach-Rhythmus. Wenn es nach Pubertierenden ginge, würde der Tag erst am Mittag beginnen. Trotzdem klingelt unter der Woche oft schon um sechs der Wecker, weil um acht die Schule beginnt. Wie weit die Verschiebung bei jedem einzelnen ausfällt und wie schwer der Schlafmangel wirkt, hängt von verschiedenen Einflüssen ab. Neben Umweltfaktoren, beeinflusst auch die genetische Vererbung das Schlafverhalten der Jugendlichen.

Wissenschaftler um Leila Tarokh von der Universität Bern in der Schweiz wollten nun herausfinden, welcher Faktor den Schlaf der Jugendlichen unter der Woche, am Wochenende und in den Ferien am meisten beeinflusst.
Für ihre Studie (1) überwachten die Forscher 51 Jugendliche, darunter 16 eineiige und 10 zweieiige Zwilling, alle um die zwölf Jahre alt. Über einen Zeitraum von sechs Monaten wurden die Probanden mit einer Methode aus der Schlafforschung, der Aktigrafie überwacht. Dabei zeichnet ein spezielles Armband rund um die Uhr Bewegungsaktivitäten und Ruhephasen auf.

Während sich das Schlafverhalten an Wochenenden und in den Ferien kaum unterschied, sah das unter der Woche ganz anders aus. An Schultagen schliefen die Jugendlichen im Schnitt 8,2 Stunden, an freien Tagen dagegen 8,53 Stunden. Dabei nickten sie im Schnitt 70 Minuten später ein und wachten etwa 92 Minuten später auf als unter der Woche. Wissenschaftler sprechen bei dieser Verschiebung auch von einem sozialen Jetlag.

Um herauszufinden, ob Gene oder Umwelt den größeren Einfluss auf das Schlafverhalten der Jugendlichen haben, verglichen die Forscher die Ergebnisse der eineiigen Zwillinge mit denen der zweieiigen und der anderen Jugendlichen. Eineiige Zwillinge sind genetisch nahezu identisch. Zweieiige Zwillinge teilen sich etwa die Hälfte ihrer Gene. Ähneln sich die Ergebnisse der eineiigen Zwillinge mehr als die der zweieiigen Zwillinge oder der anderen Jugendlichen, würde das bedeuten, dass die Gene eine große Rolle spielen.

Tatsächlich fanden die Forscher einen starken genetischen Einfluss auf die Schlaflänge und die Schlafqualität. Die Forscher berechneten, dass die Unterschiede zwischen den Probanden zu über 60 Prozent auf die Gene zurück gehen – allerdings nur an freien Tagen. An Schultagen, so die Theorie der Forscher, kann sich der Einfluss der Gene durch den festen Schulbeginn einfach nicht entfalten.

Den größten genetischen Einfluss maßen die Forscher bei einem Faktor, der sich Schlafmittelpunkt nennt. Das ist nichts anderes als der Zeitpunkt nach der halben Schlafdauer. Hier gehen an freien Tagen 90 Prozent der Unterschiede auf die Gene zurück. Der Schlafmittelpunkt sagt viel über den Chronotyp aus, den Schlaf-Wach-Rhythmus eines Menschen. Während der Pubertät werden die Jugendlichen immer mehr zu Eulen, also späten Chronotypen, die abends besonders wach und aktiv sind. Die Daten der Forscher lassen vermuten, dass vor allem genetische Faktoren für diese Entwicklung maßgeblich sind. Mehr über diese Gene zu erfahren, würde vermutlich nicht nur helfen, die Veränderungen während der Pubertät besser zu verstehen. Sie würden vielleicht auch einen Einblick in die Entwicklung von einigen psychischen Störungen geben. Denn Studien vermuten, dass späte Chronotypen ein höheres Risiko für psychische Störungen wie Depressionen oder Schizophrenie (2, 3) tragen könnten.

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Quellen:

1. Inderkum AP, Tarokh L. High heritability of adolescent sleep-wake behavior on free, but not school days: a long-term twin study. Sleep 2018;41(3). doi: 10.1093/sleep/zsy004.
2. Jones SE et al. Genome-wide association analyses of chronotype in 697,828 individuals provides new insights into circadian rhythms in humans and links to disease. bioRxiv – the preprint server for biology. [Posted September 13, 2018]. doi: 10.1101/303941.
3. Antypa N, Verkuil B, Molendijk M, Schoevers R, Penninx BWJH, et al. Associations between chronotypes and psychological vulnerability factors of depression. Chronobiol Int. 2017;34(8):1125-1135. doi: 10.1080/07420528.2017.1345932.