Leistungsfähigkeit

Schlaf hat einen regulierenden Einfluss auf die psychische  und physische Gesundheit. Nehmen Schlafqualität und -quantität ab, führt dies zu nachhaltigen Leistungseinbußen im Tagesverlauf.

Gesundheit

Schlafmangel führt zur Beeinträchtigung des Immunsystems und der damit einhergehenden Abwehr infizierter Zellen. Einige Studien weisen auf einen Zusammenhang von Krebs und Schlafmangel hin.

Freizeitgestaltung

Sportliche Betätigung fördert erholsamen Schlaf und kann sich positiv auf Regeneration und Leistungsfähigkeit auswirken.

Übermäßiger Medienkonsum scheint hingegen negative Folgen für die Schlafqualität und -quantität zu haben.

Projektbeteiligte

Ars Dormiendi e. V.
IGS – Initiative Gesunder Schlaf
Vorsitzender Dr. Paul-Friedrich Metz

Universität zu Lübeck
Institut für Neurobiologie
Prof. Dr. Henrik Oster

Die Studie soll den Zusammenhang von Schlaf und Leistungsfähigkeit bei Schülern, d. h. Kindern, Jugendlichen und Heranwachsenden, untersuchen. Die Probanden werden hierzu über einen Zeitraum von sechs Monaten in ihrem Schlaf-, Schul- und Lern- sowie Freizeitverhalten begleitet und überwacht. Dabei werden sowohl Faktoren betrachtet, die den Schlaf beeinflussen (z. B. körperliche Aktivität), als auch Faktoren, die durch Schlaf beeinflusst werden (z. B. Leistungsfähigkeit).

Das Forschungsteam entwickelt darüber hinaus erstmals einen Algorithmus zur objektiven stimmbasierten Müdigkeitserkennung. Das hierbei genutzte Verfahren umfasst eine Mischung aus statistischer Analyse und maschinellem Lernen mithilfe eines Deep Neural Networks. Dieser innovative Ansatz birgt sehr viel Potenzial und stellt ein Novum in der Forschung dar.

Forschungsvorhaben

Untersuchung, ob Schlaf einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Schulkindern, Jugendlichen und Heranwachsenden hat.

Untersuchung, ob es Faktoren gibt, die den Schlaf in Quantität und Qualität bei Schulkindern, Jugendlichen und Heranwachsenden  beeinflussen.

Untersuchung, ob die Nutzung von individualisierten Bettwaren gegenüber der Nutzung von  vorhandenen und in Gebrauch befindlichen Bettwaren einen Einfluss auf die Schlafqualität und -quantität bei Schulkindern, Jugendlichen und Heranwachsenden hat.

Der Studienzeitraum ist in drei Phasen mit einer Länge von jeweils zwei Monaten aufgeteilt. In der Vorstudienphase erhalten die teilnehmenden Schüler u. a. einen Fitnesstracker sowie den Zugang zur einer Web-App und können sich an deren Handling gewöhnen. In der nachfolgenden ersten Experimentalphase werden die Auswirkungen der alten, nicht individualisierten Bettwaren gemessen. Zur Durchführung der zweiten Experimentalphase werden den Probanden speziell für sie zugeschnittene Bettwaren kostenfrei zur Verfügung gestellt, um den Einfluss von neuen, individualisierten Bettwaren auf den Schlaf und weitere Variablen zu untersuchen.

Das Ziel der Studie ist die Identifikation von individuellen Schlafbedürfnissen, die Aufschlüsselung von Faktoren für „guten“ und „schlechten“ Schlaf sowie die damit verbundene Ursachenforschung. Hieraus können Handlungsanweisungen für Schüler, Eltern, Ausbildungsstätten und den deutschen Leistungssport abgeleitet werden.

Erhobene Daten

Schlafqualität
Schlafquantität
Schlafphasen
Müdigkeitsgrad
Sportliche Leistungen
Kognitive Leistungen
Schulische Leistungen
Stresslevel
Medienkonsum
Subjektive Leistungsfähigkeit
Subjektives Wohlbefinden

Häufig gestellte Fragen

Wo findet die Studie statt?

Die Studie soll primär unter Internatsschülern durchgeführt werden. Studienort ist damit die schulische Einrichtung. Die Daten sollen jedoch auch an freien Tagen erfasst werden. Dies kann standortunabhängig geschehen, es wird nur eine Internetverbindung benötigt.

Gibt es ein Datum, bis zu dem die Studie abgeschlossen sein müsste? Welchen Gesamtzeitraum nimmt die Studie ein?

Das Projekt beginnt nach der Gewährung der Zuwendung durch den Bund. Der Gesamtzeitraum der Studie beträgt zwei Jahre, wobei die Durchführung des Experimentalzeitraums mit Vor- und Nachbereitung circa acht Monate in Anspruch nehmen wird. Der Experimentalzeitraum wird voraussichtlich nicht vor der zweiten Jahreshälfte 2021 (Start des neuen Schuljahres) beginnen. Als Endzeitpunkt der Gesamtstudie ist Mitte bis Ende 2023 vorgesehen. Dies ist auch abhängig von der aktuellen Corona-Lage.

Wie viele Versuchsteilnehmer werden benötigt und in welchem Alter?

Für die Studie werden 250 Probanden in schulischer Ausbildung ab einem Alter von zehn Jahren benötigt. Es werden primär Internatsschüler für die Studie angefragt, da diese einen ähnlichen Tagesablauf haben. Sollten nicht genügend Internatsschüler akquiriert werden können, wird auf sogenannte „Heimschläfer“ zurückgegriffen.

In welcher Sprache wird die Studie durchgeführt?

Die Studiensprache ist deutsch.

Was müssen die Teilnehmer machen?

Die Versuchsteilnehmer werden in ihrem Schlaf- und Wachverhalten begleitet und mit verschiedenen Messinstrumenten untersucht. Im Vorfeld zur Studie wird eine kurze Gesundheitsanamnese in Form eines Fragebogens vorgenommen. Gesundheitsdaten werden automatisch von einem Fitnesstracker rund um die Uhr im Studienzeitraum erfasst. Zusätzlich müssen die Probanden tägliche Aufgaben in einer Web-App absolvieren. Dazu gehören die Abgabe von Stimmproben, das Ausfüllen von Fragebögen, das Durchführen von Leistungstests und ggf. das Übertragen von weiteren Leistungsdaten. Der Aufwand ist täglich auf ca. 15 Minuten begrenzt. Die Probanden  erhalten außerdem im Studienverlauf neue Bettwaren, diese werden vorab per Fragebogen individuell auf den Studienteilnehmer zugeschnitten.

Sind besondere Vorkenntnisse oder bestimmte Kompetenzen erforderlich?

Nein, es sind keine besonderen Vorkenntnisse oder bestimmte Kompetenzen erforderlich. Es sollten lediglich ein Smartphone und der Fitnesstracker bedient werden können. Die Web-App und die Gerätschaften werden den Probanden während eines Workshops erklärt.

Was wird für die Teilnahme an der Studie benötigt?

Jedes Kind, jeder Jugendliche bzw. Heranwachsende benötigt ein Smartphone sowie eine Internetverbindung. Jegliche weitere Instrumente werden zur Verfügung gestellt und vorab erklärt.

Fallen für die Schüler, deren Eltern oder das Internat Kosten an?

Nein, es fallen keine Kosten an. Die Messinstrumente und die weitere Ausstattung werden den Probanden kostenfrei zur Verfügung gestellt. Dazu gehören unter anderem die Fitnesstracker, die hochwertige Bettware und die Web-App.

Können die Schüler die Teilnahme am Experiment im Versuchsverlauf beenden?

Die Teilnahme kann im Versuchsverlauf beendet werden. Um den planmäßigen Verlauf der Studie zu gewährleisten, bitten die Forscher jedoch, sich vor Projektbeginn zu entscheiden, ob über den gesamten Zeitraum am Experiment teilgenommen werden kann. Je mehr vollständige Datensätze bei Abschluss der Studie zur Verfügung stehen, desto aussagekräftiger werden die Ergebnisse sein.

Können die eigenen Daten von den Schülern und Eltern eingesehen werden?

Die Daten des Fitnesstrackers können jederzeit über das Gerät selbst und über die dazugehörige Smartphone-App des Herstellers abgerufen werden. Die Eltern haben zusätzlich die Möglichkeit, die Fitnesstracker-Daten aus dem Dashboard der App bzw. über den Online-Account u. a. im Format xlsx (Excel Arbeitsmappe) zu exportieren.

Wofür werden die erhobenen Daten verwendet?

Die erhobenen Daten werden zur statistischen Analyse und zu Studienzwecken herangezogen. Außerdem werden die Daten zur Programmierung des Algorithmus benötigt.

Werden die erhobenen Daten vertraulich und anonym behandelt?

Die erhobenen Daten werden vertraulich behandelt. Da Aussagen zur individuellen Schlafqualität und -quantität eines jeden Probanden getroffen werden sollen, können die Daten nicht anonymisiert erhoben werden. Die Schüler werden in der veröffentlichten Studie jedoch nicht namentlich genannt.