Guter Schlaf ist für die körperliche und geistige Gesundheit unerlässlich. Dennoch sind Schlafprobleme weit verbreitet: Beispielsweise gab in er letzten schweizerischen Gesundheitsbefragung etwa ein Drittel der Befragten an, unter Schlafstörungen zu leiden. Besonders stark betroffen sind Frauen sowie junge Menschen im Alter von 15–39 Jahren.
Der Weg zur messbaren Müdigkeit
Obwohl Müdigkeit weit verbreitet ist, ließ sie sich bislang nicht direkt und objektiv in Körperflüssigkeiten messen. Ein Forschungsteam des Instituts für Rechtsmedizin und des Instituts für Pharmakologie der Universität Zürich hat deshalb untersucht, ob sich Schlafmangel anhand von Stoffwechselveränderungen im Speichel nachweisen lässt. «Unsere Studie liefert die ersten direkten Biomarker für Schlafmangel im Speichel unter alltagsnahen Bedingungen und markiert damit einen Meilenstein für die forensische Forschung», sagt Prof. Thomas Krämer, Zürich (Schweiz).
Für ihre Studie untersuchten die Forschenden 20 gesunde junge Männer, die normalerweise 7–9 Stunden pro Nacht schlafen. Die Teilnehmer durchliefen in zufälliger Reihenfolge 3 Szenarien:
- 1 Nacht ohne Schlaf,
- 4 Nächte mit jeweils 1 Stunden weniger Schlaf als üblich sowie
- eine Kontrollbedingung mit rund 8 Stunden Schlaf.
Anschließend analysierte das Team die Speichelproben mit hochauflösender Massenspektrometrie und suchte mithilfe von Verfahren des maschinellen Lernens nach molekularen Mustern, die auf akuten Schlafentzug hinweisen.
Die entscheidenden zehn Marker
«Wir haben festgestellt, dass starke Übermüdung rund 10% aller Biomoleküle im Speichel beeinflusst. Die Herausforderung bestand darin, aus zehntausenden Molekülen genau diejenigen herauszufiltern, die Übermüdung zuverlässig anzeigen. Mithilfe modernster Technologie ist es uns gelungen, 10 Biomarker zu identifizieren, die genau diese Aufgabe erfüllen», sagt Erstautor Michael Scholz, Zürich (Schweiz). Im Rahmen seiner Doktorarbeit hat er sich intensiv mit der Frage beschäftigt, wie sich Müdigkeit im Körper messbar machen lässt.
Und so geht es jetzt weiter: In einer groß angelegten internationalen Feldstudie wird das patentierte Biomarker-Set unter realitätsnahen Bedingungen validiert. Dabei untersuchen die Forschenden, ob die Methode auch in unterschiedlichen Alltagssituationen zuverlässig Schlafmangel erkennt – etwa bei Schichtarbeit oder unter dem Einfluss von Alkohol, Medikamenten oder anderen Faktoren.
Perspektive Schnelltest: Kontrolle in Echtzeit
Langfristig kann daraus ein Schnelltest entstehen, der direkt vor Ort einsetzbar ist, um Übermüdung objektiv nachzuweisen. «Ein solcher Test könnte die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen und auch in Bereichen der Arbeitswelt zum Einsatz kommen, in denen Aufmerksamkeit und Konzentration entscheidend sind», hält Scholz fest.
Quelle: Universität Zürich
