BILDSCHIRME: Schlaf, zirkadiane Rhythmen und Elektronik in der Abendstudie (SCREENS)

Die Forscher werden eine randomisierte, kontrollierte Studie mit 4 Gruppen durchführen, an der 200 Kinder (8 bis 11 Jahre; Tanner-Stadium 1 oder 2) teilnehmen, die einem ungefilterten hellen Lichtschirm (BL; 109 Lux) oder einem schwachen Lichtschirm (DL; <5 Lux) zugewiesen werden ) Zustand bei Raumbeleuchtung (40–50 Lux), abgestimmt auf entweder beruhigende (CC) oder aufregende Inhalte (EC). Die Kinder nehmen an zwei Wochenendprotokollen teil, einem experimentellen und einem Kontrollwochenende. Während des Experimentierwochenendes werden Kinder in der Stunde vor dem Schlafengehen 1 Stunde lang Tablet-Nutzung unter folgenden Bedingungen ausgesetzt: 1) ungefiltertes helles Bildschirmlicht und spannende Inhalte (BL/EC), 2) ungefiltertes helles Bildschirmlicht und beruhigende Inhalte ( BL/CC) 3) gefiltertes gedämpftes Bildschirmlicht und aufregende Inhalte (DL/EC) und 4) gefiltertes gedämpftes Bildschirmlicht und beruhigende Inhalte (DL/CC). Um die Wirkung von Bildschirmmedien zu kontrollieren, die allen vier Bedingungen unabhängig von der Bildschirmhelligkeit und der Art des Inhalts gemeinsam ist, wird jedes Kind einem „Kontrollbedingungswochenende“ unterzogen, bei dem das Kind am gleichen Wochenend-Studienprotokoll teilnimmt, jedoch Anstatt in der Stunde vor dem Schlafengehen Bildschirmmedien zu nutzen, nehmen die Kinder an nicht-bildschirmbasierten, ruhigen Aktivitäten bei Raumbeleuchtung (40–50 Lux) teil. Die Kontrollbedingung dient als negative interne Kontrolle. Die Reihenfolge, in der Kinder den Versuchs- oder Kontrollwochenenden ausgesetzt werden, wird randomisiert (d. h. ausgeglichen), um mögliche Reihenfolgeeffekte zu kontrollieren.

Nach einer Woche typischer Schlaf- und Mediennutzung wird zu Hause ein dreitägiges Wochenendprotokoll implementiert, das von Forschungsmitarbeitern zweimal unterstützt wird (im Abstand von einer Woche, ausgeglichen). Um eine mögliche Verschiebung der zirkadianen Phase zu beurteilen, wird der Melatonin-Onset bei schwachem Licht (DLMO; Zeitpunkt, zu dem der Melatoninspiegel über 4 pg/ml ansteigt) vom Forschungspersonal in den Nächten 1 und 3 des Wochenendprotokolls anhand von Speichelproben beurteilt, die unter streng kontrollierten Bedingungen entnommen wurden schwache Lichtverhältnisse (d. h. DLMO-Nacht 3 bis DLMO-Nacht 1). Um die Beurteilung der zirkadianen Phasen bei schwachem Licht (<5 Lux) zu erleichtern, werden die Forschungsmitarbeiter provisorische Abdeckungen über den Fenstern anbringen und die Beleuchtung im Kinderzimmer anpassen. Zur Gewährleistung geeigneter Lichtverhältnisse wird ein Belichtungsmesser eingesetzt.

In der zweiten Nacht werden die Kinder entweder der experimentellen Bedingung ausgesetzt, der sie zugewiesen wurden, oder der Kontrollbedingung. Eine Raumhintergrundbeleuchtung (40–50 Lux) ist sowohl für die Versuchs- als auch für die Kontrollbedingungen üblich.

Während der Versuchsbedingungen werden die Kinder über ein tragbares Tablet (auf Augenhöhe, 45 cm vor dem Bildschirm) Bildschirmmedien entsprechend der ihnen zugewiesenen Versuchsbedingungen (BL/EC, BL/CC, DL/EC, DL/CC) ausgesetzt das Kind). Um den Abstand des iPad zum Auge aller Teilnehmer zu standardisieren, wird das Tablet (oder die nicht bildschirmbasierte Aktivität) auf einem verstellbaren Betttisch in einem Abstand von 45 cm vom Auge platziert. Die Kinder sitzen aufrecht im Bett und haben ein Kissen hinter sich. Eine ähnliche Haltung wird im Kontrollzustand verwendet. Die Beurteilungen in Nacht 2 erfolgen wie folgt: 1) Der Schlaf der Kinder wird mittels Aktigraphie beurteilt, 2) Die Erregung der Kinder wird anhand der Herzfrequenz (HR) und der Herzfrequenzvariabilität (HRV) beurteilt. 3) Zuvor werden subjektive Schläfrigkeitsbewertungen erhoben zu Beginn der Versuchsbedingung, nach 30 Minuten und erneut vor dem Schlafengehen. 4) Das Umgebungslicht wird über einen am Hemdkragen befestigten Lichtsensor erfasst. Am nächsten Nachmittag werden die Emotionsregulation (subjektive Berichte und respiratorische Sinusarrhythmie; RSA) und die exekutive Funktion (neurokognitive Tests) gemessen, um diese sekundären Ergebnisse zu bewerten. Forschungspersonal (in 2er-Teams) wird zu Hause anwesend sein, um die Beurteilung der zirkadianen Phase durchzuführen, die experimentellen Bedingungen in Nacht 2 zu verwalten und am Nachmittag von Nacht 3 die Beurteilung der exekutiven Funktionen und der Emotionsregulation durchzuführen.

Während der Wochenendprotokolle können Kinder wie gewohnt an Tagesaktivitäten teilnehmen, mit der Ausnahme, dass die Kinder an Tagen, an denen Melatonin gemessen wird, gebeten werden, auf anstrengende körperliche Aktivitäten zu verzichten, da diese bekanntermaßen Auswirkungen auf Melatonin haben.

In der Woche vor jeder Wochenendbewertung sind die Verfahren für alle Teilnehmer gleich. Die Eltern wählen die Schlafens- und Weckzeit für ihr Kind basierend auf den üblichen Schlafzeiten (+/- 30 Minuten) aus. Familien werden gebeten, diesen Schlafplan für die Dauer des zweiwöchigen Protokolls beizubehalten, außer in den Nächten, in denen die DLMO beurteilt wird. Die Einhaltung von Schlaf-/Wachmustern wird mittels Aktigraphie beurteilt. Da sich die frühere Exposition gegenüber Licht und Bildschirmmedien auf die zukünftige Reaktionsfähigkeit auf Licht und Bildschirmmedien auswirken kann, wird das Forschungsteam die Umgebungslichtexposition von Kindern mithilfe eines zuverlässigen Sensors bewerten, der in der Nähe des Hemdkragens befestigt ist. Die Bildschirmnutzung mobiler Geräte wird mithilfe einer auf das Tablet heruntergeladenen App bewertet. Andere Arten der Nutzung von Bildschirmmedien werden durch einen Elternbericht beurteilt. Variablen, die in den Wochen vor dem Versuchswochenende bewertet wurden, werden als Kovariaten in der Analyse verwendet.

Während 200 Kinder mit Energie versorgt werden müssen, um den Wechselwirkungseffekt von Licht und Inhalt auf die Gesamtschlafzeit der Kinder zu untersuchen, werden weitere 20 Kinder rekrutiert, um die Abnutzung zu berücksichtigen. Die Gesamtstichprobengröße beträgt bis zu 220 Kinder.