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Background/Objectives: Sharing the bed with a partner is common among adults and impacts sleep quality with potential implications for mental health. However, hitherto findings are contradictory and particularly polysomnographic data on co-sleeping couples are extremely rare. The present study aimed to investigate the effects of a bed partner's presence on individual and dyadic sleep neurophysiology. Methods: Young healthy heterosexual couples underwent sleep-lab-based polysomnography of two sleeping arrangements: individual sleep and co-sleep. Individual and dyadic sleep parameters (i.e., synchronization of sleep stages) were collected. The latter were assessed using cross-recurrence quantification analysis. Additionally, subjective sleep quality, relationship characteristics, and chronotype were monitored. Data were analyzed comparing co-sleep vs. individual sleep. Interaction effects of the sleeping arrangement with gender, chronotype, or relationship characteristics were moreover tested. Results: As compared to sleeping individually, co-sleeping was associated with about 10% more REM sleep, less fragmented REM sleep (p = 0.008), longer undisturbed REM fragments (p = 0.0006), and more limb movements (p = 0.007). None of the other sleep stages was significantly altered. Social support interacted with sleeping arrangement in a way that individuals with suboptimal social support showed the biggest impact of the sleeping arrangement on REM sleep. Sleep architectures were more synchronized between partners during co-sleep (p = 0.005) even if wake phases were excluded (p = 0.022). Moreover, sleep architectures are significantly coupled across a lag of ± 5min. Depth of relationship represented an additional significant main effect regarding synchronization, reflecting a positive association between the two. Neither REM sleep nor synchronization was influenced by gender, chronotype, or other relationship characteristics. Conclusion: Depending on the sleeping arrangement, couple's sleep architecture and synchronization show alterations that are modified by relationship characteristics. We discuss that these alterations could be part of a self-enhancing feedback loop of REM sleep and sociality and a mechanism through which sociality prevents mental illness.

Schlaf ist Voraussetzung für physische und psychische Gesundheit. Unser Schlafprofil wird dabei von unserem Chronotyp bestimmt. Alter, Geschlecht und unsere Gene haben Einfluss auf die Einteilung in Morgen-, Abend- und Intermediärtypen. Insbesondere Abendmenschen sind in unserer Gesellschaft gezwungen entgegen ihrem Biorhythmus zu leben. Vorangegangene Studien stellten bereits einen Zusammenhang zwischen dem Chronotyp „Abendmensch“ und psychischen/somatischen Krankheiten heraus. Um aus diesen Beobachtungen die nötigen Konsequenzen ziehen zu können, ist es essentiell den Chronotyp messbar zu machen. Bisher wurden zur Einteilung der Chronotypengruppen spezielle Fragebögen, insbesondere der D-MEQ verwendet. Ziel dieser Arbeit war es einen objektiven und validen Messparameter zur Bestimmung des Chronotyp zu etablieren. Die periphere Körpertemperatur stellte sich dabei als besonders praktikabel für eine kontinuierliche, störungsfreie Messung heraus. In die Studie wurden 52 Probanden eingeschleust, die sich zu gleichen Teilen auf die Chronotypen verteilten. Über drei Wochen sollten die Teilnehmer drei unterschiedlichen Schlafregimen folgen. Täglich wurden die tatsächlichen Schlafzeiten in einem Schlaftagebuch festgehalten. Parallel wurde die periphere Körpertemperatur alle 10 min. vom iButton (einem Temperatursensor mit Datenlogger) gemessen und gespeichert. Nach Auswertung der Daten zeigte sich, dass Abendmenschen Probleme haben den Schlafregimen zu folgen und, dass das späte Schlafregime die absolute Zeit im Bett verkürzt. Bei genauerer Auswertung der Temperaturkurvenverläufe zeigte sich, dass die Morgenmenschen einen steileren Kurvenverlauf aufweisen und so eine Unterscheidung der Chronotypen anhand der Temperatur möglich wäre. Leider konnte in der Studie nicht abschließend geklärt werden, ob die Ursache hierfür im Chronotypen oder dem Verhalten der Probanden lag. In zukünftigen Studien wäre der Einsatz von Bewegungssensoren denkbar, um dies sicher zu auszuschließen.

Obwohl der Einfluss des Schlafes auf das Gedächtnis zunehmend Gegenstand der Forschung ist, wurde die Auswirkung der Schlafstörung auf die Gedächtnisleistung von Patienten mit Schlaferkrankungen nur selten untersucht. Studien, welche kognitive Dysfunktionen bei Patienten mit obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom feststellten, betrachteten vor allem die Lernprozesse während der Wachphasen des Tages. Wir erforschten neben der abendlichen Enkodierung auch die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung in den Domänen räumliches, deklaratives und prozedurales Gedächtnis über Nacht. Ziel unserer Studie war die Evaluation, ob Patienten mit einem obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom gegebenenfalls schlafvermittelt eine schlechtere Gedächtnisleistung im Vergleich zu gesunden Versuchspersonen aufweisen. Wir verglichen 26 Patienten im Alter von 52,2 ± 9,1 Jahren mit 18 gesunden Kontrollpersonen im Alter von 47,7 ± 8,4 Jahren. In einer abendlichen sowie morgendlichen Lernphase wurden räumliche (Virtual Water Maze), deklarative (Wortliste) und prozedurale (Spiegelzeichnen) Aufgaben erlernt. Außerdem wurden die Konzentration und die Leistung des Arbeitsgedächtnisses (Zahlennachsprechen) erfasst. Insgesamt sprechen unsere Ergebnisse gegen die Hypothese, dass Patienten mit Schlafapnoe-Syndrom in der Enkodierung oder der schlafbezogenen Konsolidierung Defizite im räumlichen Gedächtnis aufweisen, zumindest in einer künstlichen Realität. Beeinträchtigungen des deklarativen und prozeduralen schlafabhängigen Lernens waren hingegen nachweisbar und standen mit der Schwere des Schlafapnoe-Syndroms und teilweise mit den Hypoxien in Verbindung. Zukünftige Studien müssen weitere Faktoren mit Wirkung auf die Gedächtnisbildung berücksichtigen, um ein weitergehendes Verständnis des schlafabhängigen Gedächtnisses bei Patienten mit Schlafapnoe zu erhalten.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss von Methylphenidat auf das Lernen aus Belohnung bei Kindern mit Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung. ADHS geht mit einer Beeinträchtigung der dopaminergen Funktionen im Gehirn einher. Dies spiegelt sich unter anderem in einem verschlechterten Lernen aus Belohnung wieder. Der Wirkstoff Methylphenidat erhöht die Verfügbarkeit von Dopamin und führt somit zu einer Besserung der Symptome bei ADHS. Die Hypothese, dass Methylphenidat ebenfalls das Lernen aus Belohnung verbessert, wurde in dieser Studie untersucht. Dazu wurden in einer Doppel-Blind-Studie 41 männlichen Patienten mit der Diagnose ADHS mit gesunden Kontrollprobanden bezüglich ihres Lernverhaltens aus Belohnung verglichen. Die Belohnungsverarbeitung wurde hierbei anhand eines probabilistischen Lerntests durch ein Computerspiel erfasst. Die Ergebnisse zeigten keine signifikanten Verbesserungen der Lernraten. Die Probanden wiesen unter Methylphenidat jedoch signifikant langsamere Reaktionszeiten auf.

Ziel: Nachhaltige neuronale Aktivität kann mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI) lokalisiert werden. Die Signalanalyse der Zeitreihen innerhalb und über Hirnvoxel hinweg zeigt zustandsspezifische Merkmale auf, die unser Verständnis z.B. verschiedener Bewusstseinszustände bereichern. Ähnliche Informationen sollten wir aus einer universell erhältlichen Werkzeug mit Hilfe einer bed-side Methode, dem Elektroenzephalogramm (EEG) ableiten können. Da das Oberflächen-EEG eine verschwommene Darstellung mehrerer neuronaler Quellen ist, ist eine Quellenanalyse erforderlich, um räumliche Details hinzuzufügen. Hier validieren wir eine Quellnraumrekonstruktionsmethode, die die Analyse des laufenden EEG im Quellraum mit Methoden ermöglicht, die mit denen von fMRT-Zeitreihen vergleichbar sind: Wir testen, ob wir gut beschriebene Oberflächen-EEG-Änderungen, die durch eine Fingertappingaufgabe induziert werden, in motorkortikale Hirnregionen lokalisieren können. Methode: 30 Probanden nahmen an einer Fingertppingaufgabe teil, die eine Desynchronisation des Oberflächen EEG induziert. Wir haben über 29 EEG-Kanäle und EMG-Elektroden über den rechten und linken M. abductor pollicis brevis aufgezeichnet und für jede Bedingung (rechte Hand, linke Hand, beide Hände, kein Tapping) sowohl im Sensor- als auch im Quellraum (minimale Varianz verzerrungsfreie Reaktion [Mindestnorm] beamforming) spektrale Leistungsdichten und weitere Analysen erstellt. Ergebnisse: Im Sensorraum beobachteten wir einen Rückgang der 8-12 Hz-Aktivität in der Nähe von C3 und C4, die wenige Sekunden vor Beginn jeder Tappingbedingung beginnt. Im Quellbereich ist die Desynchronisierung keiner genauen Region zuzuordnen. Diskussion: Die EEG-Desynchronisation stimmte mit anderen Analysen überein. EEG-Änderungen im Quellenraum konnten wir nicht analysieren, Hier sind verbesserte Methoden (Elektrodenanzahl, beamforming) notwendig, um ein laufendes EEG in den Quellraum zu transferieren. Dies wäre eine wichtige Voraussetzung für eine weitere quantitative EEG-Signalanalyse mit räumlichen Informationen ähnlich denen, die auf fMRI-Zeitreihen angewendet werden.