Interindividuelle Auswirkungen von Schlafentzug: Eine experimentelle Untersuchung mit peripherphysiologischen, subjektiven und leistungsbezogenen Komponenten

Abstract

Übermüdung ist ein Hauptrisikofaktor zum Beispiel im Verkehr, in Produktionsbetrieben oder am Operationstisch. Gleichzeitig haben jüngere Studien ergeben, dass sich die Auswirkungen von Schlafentzug von Person zu Person erheblich unterscheiden, wobei es bislang keine ausreichenden Möglichkeiten gibt, die individuelle Vulnerabilität gegenüber Schlafdeprivation abzubilden und zu prognostizieren. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen daher zwei Fragenstellungen: Bildet zum einen die regelmäßig gemessene elektrodermale Aktivität die Auswirkungen eines Schlafentzugs ebenso zuverlässig ab, wie parallel erhobene Werte aus subjektiven Selbsteinschätzungstests und Leistungsaufgaben? Und kann zum anderen aus der im Vorfeld als stabiles Personenmerkmal gemessenen elektrodermalen Aktivität eine Aussage zur Vulnerabilität einer Person gegenüber Schlafentzug abgeleitet werden? Zur Überprüfung dieser Fragen wurde eine Stichprobe von 25 gesunden Probanden einem 60-stündigen totalen Schlafentzug ausgesetzt, wobei alle zwei Stunden peripherphysiologische, subjektive und leistungsbezogene Daten erhoben wurden. Es erwies sich zum einen, dass die elektrodermale Aktivität sowohl in Beziehung steht zu der abnehmenden Vigilanz, zu den circadianen Schwankungen unter dem Schlafentzug und zu den subjektiven Einschätzungen der Probanden und den Ergebnissen der Leistungstests. Weiterhin zeigte sich, dass die im Ruhezustand erhobene stabile Anzahl sogenannter Spontanfluktuationen als Personenmerkmal eine Voraussage über die subjektiv empfundene Belastung einer Person durch Schlafentzug erlaubt, dass eine Aussage über das zu erwartende Verhalten in Leistungstests aber nicht ableitbar war. Dieses Ergebnis ist vereinbar mit der Aussage, dass die subjektive Einschätzung von Müdigkeit und die kognitiven Fähigkeiten unter Schlafentzug unterschiedlichen neu-robehavioralen Funktionsbereichen zuzuordnen sein können, wobei das Personen-merkmal der elektrodermalen Aktivität im ausgeruhten Zustand nur Aussagen über den Teilbereich der subjektiven Müdigkeit erlaubt. Unter der Bedingung eines 60-stündigen totalen Schlafentzugs kommt es somit zum einen zu Leistungsabnahmen und zum anderen zu Copingaktivitäten mit begleitendem subjektiven Erleben. Beide Bereiche können unabhängig voneinander variieren, wobei der Grad der subjektiven Belastung den mehr oder weniger großen Bewältigungsaufwand zur Aufrechterhal-tung der erforderten Leistungen darstellt.

Sleepiness is a major risk factor in areas such as traffic, production work places, and medical settings such as at the operating table. Recent studies have shown that the effects of sleep deprivation vary significantly between individuals, but up to now, there are no satisfactory methods to describe and predict the individual vulnerability with regards to sleep deprivation. This study focuses on two central questions: Firstly, do periodic measurements of the electrodermal activity show the effects of sleep deprivation as reliably as indicators collected at the same time from subjective self-evaluation tests and performance-focused tasks? And secondly, can the electrodermal activity measured beforehand as robust personal characteristic be used to derive an indication of an individual's vul-nerability with regards to sleep deprivation? To investigate these questions, a sample of 25 healthy adults were subjected to total sleep deprivation for a period of 60 hours. During this period, peripheral-physiological, subjective and performance-related data were collected every two hours. It was found that the electrodermal activity was related to decreasing vigilance, to the circadian oscillations during sleep deprivation, to the subject's subjective assessments, and to the results of the performance tests. It was also found that the strain due to sleep deprivation subjectively perceived by an individual could be predicted based on the stable number of spontaneous electrodermal responses (as personal characteristic) determined during resting conditions, but no indication of the expected behavior in performance tests could be derived. This result is consistent with the statement that the subjective assessment of sleepiness und cognitive performance under conditions of sleep deprivation may be linked to different neurobehavioral functional areas, where the personal characteristic of electrodermal activity under resting conditions only affords an indication of the partial area of subjective sleepiness. Conditions of total sleep deprivation over a period of 60 hours will lead to performance deterioration on one hand and coping activities accompanied by subjective experience on the other. Both areas may vary independ-ently, where the degree of subjective strain represents the smaller or larger coping ef-fort to maintain the required performance.