Wer auf Dauer nicht genug oder nicht erholsam schläft, wird krank an Körper und Seele – da hilft auch ein achtsamer Lebensstil am Tag nicht weiter. Die Krux: Erst am nächsten Morgen fühlen wir, ob der Schlaf erholsam war. Die Ursachen für schlechten – dauerhaft schlechten – Schlaf sind vielfältig. Weshalb wir schlecht schlafen, konnten lange Zeit nur Schlafforscher und Schlafmediziner über Fragebögen und in Schlaflaboren beantworten. Inzwischen unterstützt ein ganzer Zoo an digitalen Helfern dabei, unser Verhalten im Schlaf zu tracken. Wearables sammeln Daten direkt am Körper, Nearables in unmittelbarer Nähe wie unter der Matratze und Airables wachen vom Nachttisch aus über unsere Nachtruhe.

Traditionelle Schlaffragebögen verraten bereits viel darüber, wie gut unsere Schlafgewohnheiten sind. „Das Schlaflabor ist anschließend dafür da, um festzustellen, ob ein größeres Problem vorliegt und wie schlimm es ist“, sagt der Schlafforscher Albrecht Vorster vom Universitätsklinikum Bern. Aber viele Patienten seien einfach keine Kandidaten für ein Schlaflabor. Denn dort werde zwar eine aufwendige Diagnostik betrieben, aber es liefert nur die Daten einer Nacht.

Dieser Text ist zuerst in der Ausgabe 2/2023 von MIT Technology Review erschienen. Darin geht es darum, wie uns Technologie helfen kann, achtsamer und resilienter zu werden. Hier könnt ihr die TR 2/2023 als Print- und pdf-Ausgabe bestellen.

Die digitalen Schlafwächter liefern dagegen Nacht für Nacht Daten aus dem heimischen Bett. Sie erfassen Bewegungsmuster, Atmung, Pulsrate, Sauerstoffsättigung und Körpertemperatur. Einige Geräte sind bereits als Medizinprodukte zugelassen. Dabei ist immer öfter die Software das Produkt. Teilweise liefern Wearables mit KI-gestützter Software sogar ähnlich gute Ergebnisse wie Schlaflabore, in denen Probanden aufwendig an Kopf und Körper verkabelt werden, um schlafrelevante Biomarker wie das Hirnstrombild (EEG), den Herzrhythmus (EKG) und die Muskelspannung (EMG) zu überwachen. Dazu können Videoaufnahmen zur Beobachtung der Schlaflage und der Bewegungen kommen.

Ein wichtiges Beispiel für den Vorteil heimischer Sensoren ist die weitverbreitete Schlafapnoe, bei der im Schlaf der Atem aussetzt – das kann in leichten Fällen ein kurzer Moment sein oder in schweren bis zu mehrere Minuten andauern. Meist wird sie von schwerem Schnarchen begleitet und zerstört nicht nur Ehen, sondern erhöht auch das Risiko für Diabetes, Schlaganfälle und Herzinfarkte. Da die Anzahl der Atemaussetzer von Nacht zu Nacht stark fluktuieren kann – je nachdem, ob man geraucht, Alkohol getrunken oder viel Hausstaub um sich herum hat –, gelingt die Unterscheidung zwischen leichter, moderater und schwerer Schlafapnoe in einer Nacht im Schlaflabor nicht immer richtig. Wer stark unter diesen Atemaussetzern leidet, bekommt ein Beatmungsgerät mit Maske ans Bett gestellt.

„Das Ziel ist aber ja, nicht gleich so eine Atemmaske zu verschreiben, sondern möglichst das Verhalten der Patienten zu ändern, damit sie zum Beispiel nicht mehr schnarchen“, sagt Vorster. Und der Erfolg der Verhaltensänderung lässt sich im Bett zu Hause nun überwachen.

Bedarf an Schlafwächtern gibt es genug: In Deutschland schlafen nur 48 Prozent der Erwachsenen gut oder sehr gut, wie eine 2017 durchgeführte Schlafbefragung der Techniker Krankenkasse ergeben hat. 52 Prozent kommen auf höchstens sechs Stunden Schlaf pro Nacht. Laut der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin leidet jeder Dritte zumindest an gelegentlichen Schlafproblemen. Knapp sechs Prozent, oder 4,8 Millionen Bundesbürger, haben sogar chronische Schlafstörungen.

Gelegentlicher Schlafmangel macht zwar nicht gleich chronische Probleme; starke Übermüdung kann uns trotzdem so unkonzentriert werden lassen, dass wir wie alkoholisiert Auto fahren. Unausgeruht achten wir auch weniger auf uns und auf andere. Wer aber auf Dauer nicht genug oder nicht erholsam schlummert, wird körperlich und seelisch krank. So steigt etwa das Risiko für Demenzen, Depression und Krebs. Umgekehrt lassen uns viele Erkrankungen wie Depression schlechter schlafen. Übergewicht führt häufig zu Schnarchen und schlimmstenfalls zu Schlafapnoe.

Auch unsere Produktivität sinkt deutlich. Kein Wunder, dass Schlafmangel weltweit jedes Jahr zu signifikanten Wirtschaftsschäden führt. Laut dem Schlafforscher Matthew Walker von der University of California in Berkeley schädigt schlechter Schlaf die Wirtschaft der USA jährlich um 411 Milliarden Dollar, die Japans um 138 Milliarden Dollar und Deutschlands schlechte Schläfer kosten die Wirtschaft 60 Milliarden Dollar.

Aber wann ist Schlaf gut? „Gut schlafen ist wie Waschen, Schneiden, Legen für das Gehirn“, sagt Vorster. Mit Waschen meint er das Durchspülen der Zellzwischenräume, bei dem Proteinreste und andere liegen gebliebene Abfallstoffe abtransportiert werden. Dadurch versucht das Gehirn, Erkrankungen wie Alzheimer und andere neurodegenerative Krankheiten abzuwehren. Das Schneiden steht für das Zurückschneiden nicht mehr benötigter Verbindungen zwischen Nervenzellen. Dann können sie am nächsten Tag – ähnlich wie ein Baum, der nach einem Schnitt besser ausschlägt – neu austreiben und neue Kontakte knüpfen. Beim Legen schließlich ordnet, verknüpft und festigt das Gehirn Tageserlebnisse und Informationen.

Grundsätzlich „sind für guten Schlaf acht Punkte wichtig“, sagt Vorster, und dass sie trivial klingen, solle nicht darüber hinwegtäuschen, dass sie nicht immer leicht zu haben sind. Erstens müsse Schlaf ausreichend lang und zweitens richtig getaktet sein. Das bedeutet, hauptsächlich nachts zu schlafen. Und idealerweise passend zum genetisch festgelegten Biorhythmus, der bestimmt, ob man eine früh zu Bett gehende und früh aufstehende Lerche ist oder aber eine später müde werdende und entsprechend später aufwachende Eule.

Wer nicht so schläft, wie unsere Natur es vorgesehen hat – etwa Menschen, die in Nachtschichten arbeiten –, kann schlicht nicht genauso leistungsfähig sein wie jemand, der tagsüber arbeitet. Deshalb plädiert Vorster dafür, die Nachtarbeit auf 25 Wochenstunden und insgesamt auf wenige Jahre zu begrenzen. Als zweite Änderung müssten Schichtarbeiter eine ähnliche Gesundheitsschulung über die Risiken erhalten, wie es etwa Personal von Röntgengeräten erhält, ist der Schlafforscher überzeugt.

Drittens sollten wir uns ausgeschlafen fühlen, viertens effizient schlafen – also möglichst lange am Stück – und fünftens regelmäßig zur gleichen Zeit. Sechstens, zählt Vorster weiter auf, sei gute Schlafqualität wichtig, die mit dem Gefühl einhergeht, gut geschlafen zu haben. Dafür sollten wir siebtens idealerweise nicht schnarchen und achtens weder Albträume oder unruhige Beine (Restless-Legs-Syndrom) haben noch schlafwandeln.

Und hier kommen die digitalen Helfer ins Spiel, denn unsere Wahrnehmung ist trügerisch, wenn wir beurteilen sollen, wie gut wir tatsächlich geschlafen haben. Ob wir schlecht schlafen, verraten wir zum Beispiel über unsere Bewegungen. Wer viel aufwacht oder länger wach ist, bewegt sich mehr. Das überwachen seit den Achtzigerjahren am Handgelenk getragene Aktimeter über ihre Beschleunigungssensoren. Einige Modelle erfassen auch die Lichteinstrahlung und liefern zusammen mit dem Bewegungsprofil ein recht genaues Bild darüber, wann man aufgestanden und ins Bett gegangen ist, wann man in der Nacht geschlafen oder wach gelegen hat. „Der Patient muss nichts selber einstellen, sondern den Aktimeter einfach Tag und Nacht wie eine Uhr tragen“, sagt Vorster. Zusätzlich könne man mit einem Action-Knopf Ereignisse wie Sport oder Mahlzeiten markieren.

Die Daten lassen sich wie etwa bei der von Vorster bevorzugten Motion Watch am Computer mit einer klinisch validierten Software auswerten. Die neueste Motion-Watch-Software in den USA kann erstmals auch Körperkerntemperatur-Daten einer schluckbaren Kapsel namens e-Celsius einlesen. Sinkt unsere Körpertemperatur nachts nicht um etwa ein Grad ab, wie es für die Synchronisation vieler Körperprozesse wichtig ist, kann das ein Hinweis auf eine Störung unseres Tag-Nacht-Zyklus sein.

Mit Pulsoximetern, die – wie der Circul Ring – die Sauerstoffsättigung im Blut messen, lässt sich überwachen, ob Verhaltensänderungen und Therapien das Schlafmuster verbessern. Fällt die Sauerstoffsättigung öfter als zehnmal pro Stunde um über drei Prozent ab, ist das ein Warnsignal. Weniger Alkohol vorm Schlafengehen zu trinken, vermehrt in der Seitenlage zu schlafen oder das Trainieren der Rachenmuskulatur, um Schnarchen und Schlafapnoe zu verringern, sind typische Empfehlungen für einen besseren Schlaf. Funktionieren sie, verbessert sich auch die Sauerstoffsättigung des Blutes in der Nacht. Können Patienten mit Schlafapnoe ähnlich wie Menschen mit Bluthochdruck leicht regelmäßig nachts messen, wie oft ihre Sauerstoffsättigung zu niedrig ist, bekämen sie „ein Stück Selbstwirksamkeit zurück“, um herauszufinden, welche Änderungen die Symptome lindern.

Einige dieser Geräte erfassen Schlafparameter erstaunlich exakt: Der pneumatische Drucksensor der Sleep-Analyzer-Matte von Withings kann die Atemfrequenz aus den Bewegungen des Brustkorbs unter der Matratze spüren. Dazu detektiert er auch die mechanischen Vibrationen, die der Herzschlag durch den Körper schickt, und nimmt Schnarchen mit einem Mikrofon auf. An der Entwicklung waren französische Schlafmediziner des Béclère-Krankenhauses in Paris beteiligt.

In einer Validierungsstudie schliefen 180 Patienten mit Verdacht auf Schlafapnoe im Schlaflabor auf der Withings-Matte. Sie wies moderate Fälle zu 88 Prozent und schwere zu 86 Prozent nach. Wenn Probanden keine moderate oder schwere Schlafapnoe hatten, erkannte die Matte das in 89 und 91 Prozent der Fälle richtig. „Das Interessante an der Withings-Matte ist, dass nicht die Hardware, sondern die Software als Medizinprodukt zugelassen ist“, sagt Vorster.

Auch das italienische Unternehmen Sleepacta nutzt Daten von herkömmlichen Fitnesstrackern, um den Schlaf auf klinischem Niveau zu überwachen. KI-gestützt verwertet es neben Bewegungsdaten je nach Gerät auch die Herzfrequenz. Aus den ermittelten Wach- und Schlafperioden kalkuliert die auf den Namen Dormi getaufte Software die Schlafqualität und das Atemaussetzer-Profil, um dann den Schweregrad einer Schlafapnoe zu ermitteln. In einer Studie mit 81 Probanden detektierte die Sleepacta-Software die Schlafphasen in 89 Prozent der Fälle (Sensitivität) und die Wachphasen zu 92 Prozent (Spezifität) korrekt. Das sei im Vergleich zu Ergebnissen, die Schlaflabore lieferten, schon ziemlich gut – die oft als 100 Prozent-Bezugswert betrachtet werden. Wichtig für eine zuverlässige Schlafanalyse sei dabei allerdings, dass die Tracker nicht wie die Apple Watch jeden Tag geladen werden müssen, sondern mehrere Tage Daten sammeln können, sagt Umberto Olcese von der Universität von Amsterdam, der den Algorithmus mitentwickelt hat.

Das Schweizer Start-up Sleepiz verspricht sogar, Hinweise auf Schlafapnoe gänzlich kontaktlos zu erfassen. Dafür sendet ein kleines Kästchen auf dem Nachttisch Nahfeld-Radarwellen aus und zeichnet ihr Reflexionsmuster auf. Dazu lassen sich weitere Sensoren wie etwa ein Pulsoximeter mit dem Sleepiz-Würfel verbinden. Detektiert er mindestens fünf Apnoe-Episoden pro Stunde und klagen die Patienten auch über Tagesmüdigkeit, empfiehlt sich, ebenso wie bei Symptomen unterhalb von fünf Aussetzern, eine Abklärung beim Schlafspezialisten. Für die Untersuchung weiterer Schlafprobleme, wie eines gestörten Schlafrhythmus, erfasst das Gerät aus gerade mal 0,3 Millimeter großen Bewegungen von Brustkorb und Abdomen sogar die Pulsfrequenz.

Zu den Validierungsmessungen im Vergleich zu Messungen im Schlaflabor verrät Sleepiz-Mitgründer Max Sieghold noch keine Details. Das Unternehmen wolle die Daten erst noch veröffentlichen. „Unser Produkt spielt aber im oberen Bereich mit führenden Geräten auf dem Markt mit“, so Sieghold. In der Schweiz bezahlen die Krankenkassen den Einsatz des als Medizinprodukt zugelassenen Gerätes bereits, in Deutschland tun das bislang nur einzelne private Krankenkassen.

Als Nächstes soll die Technik auch andere Krankheiten diagnostizieren und dauerhaft überwachen helfen, zum Beispiel die häufige chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD), bei der nächtlicher Sauerstoffmangel ebenfalls zu Schlafstörungen und Folgeerkrankungen wie Herzrhythmusstörungen führen kann. „Hier kann man über die Atemfrequenz und andere Vitalfunktionen relativ gute Aussagen über den Gesundheitszustand treffen“, sagt Sieghold. Mit dieser Dienstleistung will die Ausgründung aus der ETH Zürich nicht nur in Europa, sondern auch in den USA wachsen.

„Das Schlaflabor der Zukunft wäre für mich die Kombination aus Nahfeld-Radar, einem EEG-messenden Stirnband wie das Dreem Headband und einem Pulsoximeter, die ihre Daten eine Woche lang drahtlos in eine gemeinsame Software einspeisen“, sagt Vorster. Parallel dazu sollte das „Sprechen mit den Patienten“ viel besser vergütet werden, damit eine detaillierte Anamnese, Therapieberatung und die oft hilfreichen Verhaltenstherapien möglich sind. „Das braucht wie beim Abnehmen Zeit, es ist ein dickes Brett“, so Vorster.

Möglicherweise sieht die Zukunft aber noch futuristischer aus, obgleich der Nutzen für die Patienten abzuwarten wäre. „Mein zweiter Ausblick in die Zukunftskugel wäre: Ich glaube, dass wir in 10 bis 15 Jahren die Anamnese der Schlafkrankheiten über einen Bot wie ChatGPT machen werden“, sagt Vorster. „Der kann sich ein bis zwei Stunden mit einem Patienten unterhalten, alle Fragen stellen und dann mögliche Diagnosen stellen. Der Arzt klopft dann diese Möglichkeiten, die der Bot vorgeschlagen hat, nochmal ab.“

Zusätzlich zu den digitalen Diagnostiktools für zu Hause wächst die Zahl der Apps, die Schlafprobleme – sofern sie auch Schnarchprobleme sind – ganz praktisch mit Training angehen: etwa durch Stärkung der Rachenmuskulatur. Seit 15 Jahren wird über den Effekt solcher Übungen mit Zungen-, Lippen- und Gaumensegelbewegungen geforscht – bei denen zum Beispiel die Zunge wiederholt am Gaumen angesaugt wird. Die meisten Studien hatten nur geringe Probandenzahlen. Auch der Wiener Logopäde Dario Lindes hat solche Übungen in seine Praxis integriert. „Ich habe durchaus vereinzelt Patienten von der CPAP-Schlafapnoe-Maske wegbringen können“, sagt Lindes.

Er hat sich schon während des Studiums gefragt, ob die ursprünglich für Schluck- und Stimmstörungen entwickelten Übungen auch gegen Schnarchen und schlafbedingte Atemwegserschlaffungen helfen könnten. Seine Neugier wurde weiter geweckt, als er in Schlafmedizin-Vorlesungen von empirischen Beobachtungen erfuhr, dass ausgebildete Sänger statistisch deutlich weniger schnarchen als Menschen ohne Gesangstraining. Belege gab es für den Einfluss eines Rachenmuskeltrainings aufs Schnarchen nicht. Also untersuchte Lindes 2007 in seiner Diplomarbeit mit zehn Probanden die Wirkung seiner auf das Schnarchen ausgerichteten Übungsreihenfolge. Tatsächlich beobachtete er bei den Probanden erste Hinweise, dass solche Übungen das Schnarchen verringerten – trotz mit der Zeit abnehmender Therapietreue. Inzwischen vertreibt Lindes mit der App SnoreFree sein eigenes logopädisches Trainingsprogramm, das individuelle Übungsmischungen zusammenstellt. Um die Einzelerfolge aus seiner Praxis statistisch abzusichern, rekrutiert der Logopäde gerade Probanden für zwei Studien, in denen der Einfluss seiner Übungen auf Schnarchen und Schlafapnoe in randomisierten und kontrollierten Studien untersucht werden soll. Pro Studie sind 94 Probanden geplant, die sich auf Therapie- und Kontrollgruppe aufteilen.

Liefert seine neue Studie signifikante Resultate, will er die App in Deutschland beim Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) zur vorläufigen Anerkennung als „Digitale Gesundheitsanwendung“ (DiGa) einreichen. Dann kann sie auch verschrieben werden, das Rezept reicht man bei der Krankenkasse ein. Für die dauerhafte Listung sei dann nochmal eine größere und aufwendigere Studie notwendig. Aber wer einfach nur wieder besser und schnarchfrei schlafen möchte, kann auch ohne Listenplatz oder Rezept üben – und seinem Gehirn nächtliches Waschen, Schneiden und Legen gönnen.