Herzratenvariabilität messen

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Herzratenvariabilität (HRV) ist das Muster des Herzschlages, hat aber erstmal nichts mit dem Herzschlag (Puls) an sich gemein. Nehmen wir z.B. folgende Szenarien an: man hat einen Ruhepuls von 60 Schlägen pro Minute (S/min) und unabhängig davon eine geringe HRV. Ebenso können man aber auch genauso gut einen hohen Ruhepuls von z.B. 85 S/min haben und unabhängig davon eine hohe HRV haben! Klingt komisch? Ist es aber nicht!

Ich beschreibe es gleich mal ganz anschaulich. Wir bleiben beim Beispiel von 60 S/min, in Ruhe: Nun würde man annehmen, dass das Herz in einer Minute exakt 60 mal schlägt und das immer gleich, auf den Abstand einer Sekunde genau.

Doch das stimmt so nicht ganz, denn in Wirklichkeit sind die Intervalle unterschiedlich lang! So zum Beispiel mal 0,92 Sekunden, 1,03 Sekunden, 0,98 Sekunden, 1 Sekunde, 1,02 Sekunden usw. Sie variieren also, was sich im Begriff Herzratenvariabilität widerspiegelt. Im Durchschnitt ergibt sich dann allerdings 1 Schlag pro Sekunde.

Ursache für die Herzratenvariabilität ist die Steuerung durch das autonome Nervensystem, bzw. dem Sympathikus („Flucht- oder Kampfreflex“, gesteigerte Herzfrequenz, etc.) und dem Parasympathikus (Entspannung, Regeneration, Heilung, Verlangsamung Herzfrequenz, Speichelproduktion, etc.).

Die Messung der HRV und letztlich dann deren Optimierung, zielt auf etwas ab, dass sich Kohärenz nennt. Ganz einfach erklärt, dem harmonischen Gleichschwingen zwischen Herzintelligenz und Kopfintelligenz.

Herzratenvariabilität – Die Grundlagen

An dieser Stelle beginne ich zunächst mit dem Herzschlag an sich, bevor wir dann weiter zum eigentlichen Thema, nämlich der Herzratenvariabilität (HRV) kommen.

Danach sehen wir, wofür man die HRV alles sinnvoll einsetzen könnte. Doch zunächst betrachten wir uns einmal die Zacken eines Elektrokardiogramms (EKG), um anschließend den Bogen zur HRV besser spannen zu können.

Elektro/kardio/gramm oder eben kurz EKG kommt übrigens von griechisch (grch.) elektron = die Elektrizität betreffend, grch. kardia = Herz und grch. graphein = schreiben, malen aufzeichnen (Becher et al., 1995). Also wörtlich: „Aufzeichnung der Elektrizität des Herzens“.

Nachfolgende Grafik (Abbildung 1) zeigt den Ausschnitt eines normalen EKG, aufgeteilt in dessen Anteile. Die Wellen und Zacken setzen sich zusammen aus einer P-Welle, der PQ-Strecke, dem QRS-Komplex, einer ST-Strecke, der T-Welle und der U-Welle, danach beginnt alles wieder von vorne.

Abbildung 1: Das normale EKG und seine Anteile, Quelle: Han van Halvete, 2014.

An dieser Stelle verzichte ich bewusst detaillierter auf das Erregungsweiterleitungssystem des Herzens einzugehen, um nicht für Verwirrung durch zu viel Details zu sorgen. Wer dennoch einen Blick darauf werfen möchte, weil er sich näher mit Elektrokardiogrammen etc. befassen will, der kann diesem externen Link folgen.

Die Herzratenvariabilität 📈

Eine Definition von HRV lautet:

„Die Herzfrequenzvariabilität, die Änderung der Zeitintervalle zwischen benachbarten Herzschlägen, ist eine wichtige Eigenschaft von voneinander abhängigen Regulierungssystemen, die auf verschiedenen Zeitskalen arbeiten, um sich an umweltbedingte und psychologische Herausforderungen anzupassen.“ (McCraty und Schaffer, 2015).

Zugegeben, das klingt etwas holprig und ich probiere dieses „Fachchinesisch“ zu entwirren. Im Grunde birgt der Name „Herz/raten/variabilität“ schon alle relevanten Informationen.

Das Wort Herz bezieht sich logischerweise auf das betrachtete Organ, die Raten beschreiben in diesem Beispiel, dass bestimmte Größen (hier die Herzschläge) zeitlich in Ihrer Häufigkeit aufeinander folgen und die Variabilität beschreibt in diesem, unserem Beispiel die zeitliche Anpassungsfähigkeit (in Schlägen pro Minute bzw. Englisch „beats per minute“ [BPM]) auf Umweltfaktoren und Stress.

Oder ganz kurz und knapp: die HRV beschreibt die unterschiedlich lange Dauer, zwischen den einzelnen Herzschlägen. Je größer diese variiert, desto besser soll sich das auf den Gesamtorganismus auswirken.

Abbildung 2 demonstriert beispielhaft drei unterschiedliche Zeiten zwischen vier Herzschlägen. Die elektrische Spannung ist hier, wie üblich, in Millivolt (m Volts [mV] = 0,001 V) angegeben.

Damit die Thematik dieses Artikels klar, gut und auch für Einsteiger möglichst schnell zu begreifen ist, anbei auch eine kurze Definition von Volt:

„Das Volt ist die im internationalen Einheitensystem (SI) für die elektrische Spannung verwendete Maßeinheit. Sie wurde 1897 nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta benannt. Als Einheitenzeichen wird der Großbuchstabe „V“ verwendet.“ (Wikipedia, 2019).

Abbildung 2: Herzratenvariabilität (HRV); Quelle: © 2015 HeartMath Institute.

Herzratenvariabilität ist übrigens nichts pathologisches (krankhaftes), sondern eine natürliche Gegebenheit. Im folgenden Bild (Abbildung 3) betrachten wir ein EKG (rote Linie) mit 24 Sekunden (Seconds) Dauer.

Die blaue Linie zeigt den Verlauf und die jeweilige, momentane Herzfrequenz (HF) in Schlägen pro Minute [Heart Rate (BPM)], pro Herzschlag.

Abbildung 3: Herzratenvariabilität: Der Rhythmus des Herzenz, Quelle: © 2015 HeartMath Institute.

Hier lässt sich schön erkennen, dass die HF zu Beginn bei etwas über 60 Schlägen pro Minute (S/min) liegt. Während sich die HF beschleunigt (bis etwa Sekunde 13), verkürzen sich die zeitlichen Intervalle zwischen den einzelnen Schlägen (rote Linie).

Kurz vor Sekunde 14, fällt die HF dann bis Sekunde 16 deutlich ab und steigt dann bis Sekunde 24 wieder an. Zwischen Sekunden 14 und 18 kann man dann deutlich auch die längeren Zeitintervalle zwischen den einzelnen Herzschlägen erkennen.

Die Variabilität zwischen den einzelnen Herzschlägen ist also nötig, um einen Herzschlag zu kreieren.

Würden die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Herzschlägen immer genau gleich lang sein, dann wäre die blaue Linie eine flache Gerade (siehe Abbildung 4).

Abbildung 4: Abbildung 4: Starrer Herzrhythmus, ohne HRV (dicke blaue Gerade), Quelle: © 2015 HeartMath Institute.

Worüber kann die HRV Auskunft geben❓

Ich habe mit Reiner Krutti, dem Geschäftsführer von HeartMath Deutschland, korrespondiert. Krutti sagt, dass Untersuchungen von unterschiedlichen Universitäten u.a. folgendes ergaben:

Die HRV mit dem Alter tendenziell kontinuierlich abzunehmen scheint
Eine HRV, die sich unterhalb des Normbereiches (für das jeweilige Alter) befindet, ein allgemeiner Indikator (Hinweis) für zukünftige Gesundheitsrisiken sein kann
Eine niedrige HRV wohl assoziiert ist mit: Entzündungen, Herzinsuffizienz (ungenügende Leistung des Herzens), Diabetes, Gewichtszunahme und dem sogenannten „Metabolischen Syndrom“
Die HRV kann als wichtiger Indikator für psychologische Belastbarkeit und die Fähigkeit, mit Stress umzugehen, angesehen werden
Höhere HRV-Niveaus können mit einer besseren mentalen Leistung bei Aufgaben verbunden sein, die komplexes Handeln erfordern (z.B. das Verarbeiten von vielen Reizen auf einmal, wie z.B. bei Kampfsportarten, Turnen, dem Fliegen von Helikoptern oder anderen ähnlich koordinativ anspruchsvollen Aufgaben)
Eine verringerte HRV kann mit Angstzuständen, Depressionen und Selbstregulationsfähigkeit gekoppelt sein
HRV spiegelt den allgemeinen „Fitness-Level“ wieder
HRV könnte Anomalien und Ungleichgewichte im autonomen Nervensystem aufdecken
Das HeartMath Institute in den USA, beschäftigt sich im Zuge der HRV-Messungen insbesondere mit dem Thema der “Kohärenz” (dazu später mehr)
Und noch vieles mehr…

HRV messen – Wie wird’s gemacht❓

Für das Messen meiner HRV nutze ich Hardware (Pulssensor am Ohr) und Software (emWave® Pro Plus) von der Firma HeartMath (Werbung, nicht bezahlt).

Mittels dieser Software, können sowohl der Grad der Kohärenz (dazu später mehr), also auch weitere HRV-Messungen vorgenommen werden. So z.B. das „1-Minute HRV Deep Breathing Assessment“ (siehe Bildschirmfoto unten), ein 1minütiger Atemtest, zur Bestimmung des Bereichs, der durch den Vagusnerv gesteuerten Herzfrequenzvariabilität.

Abbildung 5: Bildschrimfoto des „1-Minute HRV Deep Breathing Assessment“, Quelle. emWave Pro Plus, meine Messung, © 2015 HeartMath Institute.

Klingt kompliziert, ist es aber gar nicht. Folgende Grafik zeigt eine beispielhafte Auswertung eines solchen Test.

Abbildung 6: Auswertung 1-Minute HRV Deep Breathing Assessment, Quelle: emWave Pro Plus Auswertung meines Tests.

Abbildung 7:Auswertung 1-Minute HRV Deep Breahting Assessment, Quelle: emWave Pro Plus Auswertung meines Tests.

Bei diesem Test atmet der Proband (Testperson) eine Minute lang tief ein und wieder aus. Das Ergebnis wird dann grafisch ausgewertet (siehe Abbildung 5, purpurne Linie) in einem Koordinatensystem mit Y-Achse (BPR bzw. S/min) und auf der X-Achse (Zeit in Sekunden).

Des Weiteren gibt es eine tabellarische Auswertung (siehe Abbildung 6) der gemessenen Werte (measure), den ermittelten eigenen Messwerten (Your Value), einen vom jeweiligen Alter der Testperson abhängigen Referenzbereich (Reference Range) und die genutzten Maßeinheiten (Units).

emWave Pro Plus Messergebnisse, im Detail 🔍

Schauen wir uns meine Messergebnisse des 1minütigen „Deep Breathing Assessment“ (wörtlich übersetzt: „Bewertung der Tiefenatmung“) im Detail an. Zur einfacheren Darstellung habe ich meine Übersetzung (grün) gleich in die ursprüngliche Tabelle integriert.

Abbildung 8: Von mir übersetzter “Deep Breathing Assessment”; Quelle: emWave Pro Plus Auswertung meines Tests.

Durchschnittliche Herzfrequenz (Mean Heart Rate):

Dieser Parameter erklärt sich wohl von selber. Hier wird die – über die Dauer von 60 Sekunden – ermittelte durchschnittliche Herzfrequenz angegeben, in Schlägen pro Minute (S/min). Meine durchschnittliche Herzfrequenz bzw. mein Puls lag also bei 69,4 S/Min und damit im Referenzbereich.

Durchschnittliches Intervall zwischen den Schlägen (Mean Inter Beat Interval):

Hier wird die durchschnittliche Zeit (in Millisekunden) angegeben, die zwischen den einzelnen Herzschlägen liegt. Die Abkürzung RR steht hier nicht für „Riva-Rocci“ (Blutdruck), sondern die Zeit zwischen den R-Zacken, die man grafisch in einem EKG ablesen könnte (siehe Abbildung 1). Meine durchschnittlichen Intervalle zwischen den einzelnen R-Zacken lag also bei 880,8 Millisekunden und damit ebenfalls im Referenzbereich.

Durchschnittlicher Herzfrequenzbereich (Mean Heart Rate Range):

Dieser Wert wird im englischsprachigen Programm mit MHRR abgekürzt. Die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Herzfrequenz während jedem Atemzyklus wird berechnet. Das Ergebnis wird als Mittelwert dieser Herzfrequenzunterschiede in Schlägen pro Minute (BPM) ausgedrückt.

Standardabweichung von Normal zu Normal (SDNN):

Standardabweichung aller normalen „Interbeat-Intervalle“ in der Aufzeichnung, in Millisekunden. Bei dieser Beurteilung ist die primäre Quelle der Variation die durch den Parasympathikus (parasympathisch) gesteuerte Aktivität. Niedrige altersbedingte Werte sollen mit einem erhöhten Risiko für eine Vielzahl von gesundheitlichen Problemen verbunden sein. Mein Messergebnis lag im Normbereich.

Der Wert SDNN wird nur in Ruhe bzw. bei der einminütigen Messung ausschließlich vom Parasympathikus gesteuert, bei einer 24-Stunden-Messung der HRV, spiegelt SDNN die Gesamtvariabilität wieder, also die Aktivität von Sympathikus und Parasympathikus!

Quadratischer Mittelwert aufeinanderfolgender Schläge (RMSSD):

Im Englischen beschrieben als „Root Mean Square of Successive Differences“ (RMSSD). Zu Deutsch: die Quadratwurzel der mittleren quadrierten Differenz aufeinanderfolgender (benachbarter) normaler „Interbeat-Intervalle“, über den gesamten Erfassungszeitraum, gemessen in Millisekunden.

Die RMSSD ist ein Maß für die durch den Vagusnerv vermittelte Aktivität. SDNN und RMSSD scheinen stark miteinander zu korrelieren, aber dies scheint nur der Fall zu sein, wenn die HRV während des 1minütigen Test gemessen wird, nicht bei Messungen über einen längeren Zeitraum! Hier lagen meine Messergebnisse im Mittelwert des Referenzbereiches.

Normalisierte Kohärenz (Normalized Coherence):

Der Kohärenzwert ist ein Maß für den Kohärenzgrad im Herzrhythmusmuster. Ein kohärenter Herzrhythmus ist ein stabiler, sich regelmäßig wiederholender Rhythmus, der einer Sinuswelle mit einer Frequenz zwischen 0,032 und 0,26 Hz (2 bis 15 Zyklen pro Minute) ähnelt. Je stabiler und regelmäßiger die Herzrhythmusfrequenz ist, desto höher ist der Kohärenzwert. Das normalisierte Kohärenzniveau wird bestimmt, indem die spektrale Leistungsdichte (PSD) um den größten Ausschlag im Kohärenzbereich herum gemessen und durch die PSD-Gesamtleistung dividiert wird. Die normalisierte Kohärenz reicht von 0 bis 100. Mein Messwert lag bei 63,5 in der abgebildeten Messung. Es bestehet also noch Optimierungspotenzial!

Kohärenz – Von Herz ❤️ und Hirn 🧠

Jeder kennt es sicher: Das Herz sagt: „ja“, der Verstand sagt: „nein“. Doch Verstand kommt von ver-stehen. Aus meiner Sicht drückt die Vorsilbe „ver-“ immer etwas Negatives aus. So z.B. ver-liebt…oder ver-loren, ver- standen usw.

Der Ver-Stand ist also – aus meiner Sicht – nicht das, was uns ausmacht. Er ist lediglich ein Reflexorgan, das auf äußere Einflüsse reagiert! Deshalb ist ver-stehen (also sinnbildlich das „stehen“ an einer falschen „Stelle“) auch nicht dasselbe wie begreifen.

Wenn ich – sinnbildlich gesehen – etwas be-greifen kann, dann „stehe“ ich an einer geeigneten Stelle. Wenn ich etwas ver-stehe, dann „stehe“ ich an einer ungeeigneten „Stelle“.

Nun haben wir uns in unserer Gesellschaft aber wohl in erster Linie zu ver-standsorientierten Weisungsempfängern erziehen lassen, die allzu oft lieber ihrem Ver-Stand folgen als ihrem Herzen und damit ihrer Intuition!

Nun ist ein Ver-stand aber per se nichts schlechtes, solange ich weiß, wie ich damit umzugehen habe.

Sobald ich mich aus der „Sklaverei“ meiner eigenen Gedanken und Glaubenssätze lösen konnte, war es mir z.B. möglich, für mich zu realisieren, dass ich der Herrscher über meine Gedanken bin und mich nicht mehr als Diener von diesen beherrschen lasse!

Beim Thema Kohärenz geht es also darum, Intuition (Herz) und Verstand (Hirn) in einem harmonischen „Gleichklang“ schwingen zu lassen. So beschreibt es für mich auch das Wort Emotion ganz gut, denn „E-Motio“ ist „Energie in Motion/Bewegung“.

Abbildung 9: Kohärenz, zwischen Herz und Gehirn; Quelle: HeartMath.

Schulmedizinisch werden die Kommunikationswege zwischen Herz und Hirn wohl aber eher aus der Perspektive einer „Einbahnstraße“ betrachtet, vom Hirn nur Richtung Herz. Vom Befehlsgeber zum Weisungsempfänger!

Vieles deutet aber darauf hin, dass die Kommunikation zwischen Herz und Hirn tatsächlich aber eher ein dynamischer, andauernder wechselseitiger Dialog ist, bei dem jedes Organ die Funktion des anderen Organs kontinuierlich beeinflusst. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Herz auf vier Hauptwegen mit dem Gehirn kommuniziert:

neurologisch (durch Übertragung von Nervenimpulsen)
biochemisch (über Hormone und Neurotransmitter)
biophysisch (durch Druckwellen)
energetisch (durch Wechselwirkungen mit elektromagnetischen Feldern).

Die Kommunikation auf all diesen Ebenen/Wegen hat wohl auch unterschiedlich starke Auswirkungen auf die Aktivität des Hirns und unsere Leistungsfähigkeit. Des Weiteren haben unsere Emotionen wiederum einen Einfluss auf die Kohärenz (siehe nachfolgende Grafik).

Abbildung 9: Herzrhythmus Muster, von Inkohärenz und Kohärenz, Quelle: Eigene Übersetzung, in Anlehnung an das englische Original: © Heartmath institute.

Sympathikus/Parasympathikus – Das autonome Nervensystem

Das autonome Nervensystem (ANS) (Abbildung 10) ist der Teil des Nervensystems, der die inneren Funktionen des Körpers steuert, einschließlich der Herzfrequenz, des Magen-Darm-Trakts (Motilität, Peristaltik) und Sekretionen (Ausschüttung) vieler Drüsen.

Motilität kommt von lateinisch movere = in Bewegung setzen, bewegen, rütteln (Becher et al., 1995).

Peristaltik hingegen kommt von grch. stellein = aufstellen, fertig machen, ausrüsten, schicken, (sich) zusammenziehen bzw. peri/stalticus = umfassend und zusammendrückend, ringsum zusammendrückend, -ziehend (bezeichnet die besondere Form der Bewegung gewisser Hohlorgane, durch die ihr Inhalt weiterbefördert wird) (Becher et al., 1995).

Das ANS steuert auch viele andere lebenswichtige Aktivitäten, wie die Atmung und interagiert mit den Funktionen des Immunsystems und des Hormonsystems. Es ist bekannt, dass mentale und emotionale Zustände die Aktivität im ANS direkt beeinflussen können.

Abbildung 11: Sympathikus (gerade Linie) und Parasympathikus (gestrichelte Linie) und deren Funktionen, im autonomen Nervensystem, Quelle: Eigene Übersetzung, in Anlehnung an HeartMath Institute.

Ist das Herz wirklich eine Sog-Druckpumpe?

Schulmedizinisch wird das menschliche Herz als eine sogenannte „Sog-Druckpumpe“ betrachtet. Doch bereits Rudolf Steiner (1861-1925), Begründer der Anthroposophie, teilte diese Ansicht nicht.

Anthropo/sophie kommt von grch. anthropos = Mensch (Becher et al., 1995) und grch. sophia = Weisheit (AnthraWiki, 2019). Also die „Weisheit vom Menschen“, wenn man so will.

Steiner war der Ansicht, dass das Blut nicht Dank des Herzen durch den Körper gepumpt wird, sondern umgekehrt, das Blut durch seine Bewegung das Herz antreibt (AnthraWiki, 2019) Ich denke, eher wie eine Art Turbine.

Was die Erythrozyten (roten Blutkörperchen) und das Metall Eisen dabei für eine Rolle spielen könnten, und wie sehr sich Hämoglobin und Chlorophyll ähneln, beschreibe ich in meinem Artikel: „Greenunit 2.0 – Dein Start zum Garten in den eigenen vier Wänden?“.

In diesem Artikel soll es aber nicht um anthroposophische Grundsatzdiskussionen gehen.

Da ich aber dafür bekannt/berüchtigt bin, nicht nur über den sprichwörtlichen Tellerrand zu blicken, sondern gar nicht mehr auf diesem zu leben, gebe ich diese Ansichten als Impuls hier in aller Kürze wieder.

Wer sich mit dieser spannenden Theorie weiter auseinandersetzen will, der darf sich dann eigenständig näher mit dem Wirken und den Werken von Rudolf Steiner auseinandersetzen.

Interessant finde ich in diesem Zusammenhang das Buch: „Human Heart, Cosmic Heart: A Doctors Quest to Understand, Treat, and Prevent Cardiovascular Disease“ [affiliate link], von Dr. med. Thomas Cowan.

Fazit/Conclusio 🔚

Dieser Artikel ist ein Einstieg in das Thema der Herzratenvariabilität (HRV). Das Thema ist unglaublich spannend, aber auch teilweise recht komplex zu durchdringen.

Wenn Interesse besteht, kann ich gerne einen zweiten Artikel zu diesem Thema schreiben, in welchem ich tiefer in diese spannende Materie eintauche und zeige, wie ich die HRV-Messung z.B. für meine Leistungsoptimierung nutze.

Upate Januar 2020: ➡ hier geht‘s zum zweiten Artikel zur Thematik: ➡ Herzratenvariabilität messen Teil II – die 48h Messung

Bis dahin halte ich fest, dass es neben einem optimalen Puls eben – oder gerade – auch auf die HRV ankommt!

Eine HRV-Messung durchzuführen ist ziemlich einfach. Wenn ich relativ aussagekräftige Werte über meinen allgemeinen Gesundheitszustand haben will oder z.B. auch darüber, ob ich mich vom Training bereits ausreichend erholt habe oder gar übertrainiert bin, nutze die emWave Pro Plus Software von HeartMath®(Werbung, nicht bezahlt).

Das Arbeiten mit diesem System erleichtert mir auch, mich länger im Zustand der sogenannten Kohärenz zu befinden. Harmonischer Gleichklang bzw. -schwingung (Elktromagnetismus) zwischen Hirn und Herz.

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Quellen 📖

McCraty R; Shaffer F. Heart Rate Variability: New Perspectives on Physiological Mechanisms, Assessment of Self-Regulatory Capacity, and Health Risk. Global Advances in Health and Medicine 2015, 4 (1), 46–61 DOI: 10.7453/gahmj.2014.073.

Das normale EKG und seine Anteile, Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EKG_Complex_de.svg, Author: Han van Helvete, 2014, Zugriff v. 28.8.2019.

Volt, Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Volt#Millivolt, Zugriff v. 29.8.2019.

Anthroposophie, Quelle: https://anthrowiki.at/Anthroposophie, Zugriff v. 29.8.19.

Herz, Quelle: https://anthrowiki.at/Herz, Zugriff v. 29.8.19.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 39.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 73.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 93.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 107.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 138.

Lateinisch-griechischer Wortschatz in der Medizin, S. 210.

2. September 2019/1 Kommentar/von Bernd Stoesslein

Photobiomodulation | Meine Chronotypen

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Zirkadianer Rhythmus und Chronotypen

—> This article is also available in English <—

Es hat immer eine Debatte darüber gegeben, ob es diese beiden Arten von Menschen wirklich gibt. Ich spreche von der sinnbildlichen Eule und der Lerche. Die “Eule” ist in der Regel der wahre “Batman” oder sozusagen „Owlman”.

Sie bleibt lange auf und fühlt sich nachts wohl und produktiv. Sie bekämpft Bösewichte in den Straßen von Gotham City – oder wo auch immer „Owlman” leben würde …

Die Lerche hingegen ist in der Regel der sogenannte „frühe Vogel“ und lebt nach dem Motto: „Morgenstund hat Gold im Mund“.

Die Frage bleibt, ob diese beiden Chronotypen wirklich existieren oder ob es sich nur um eine subjektive Sichtweise handelt. So behauptet der Bestseller-Autor der New York Times, Tim Ferriss z.B., nach Mitternacht besonders produktiv zu sein.

Eine gute Lektüre von Ferriss ist übrigens sein Buch „Tools of Titans” [affiliate link], in dem ich (in der englischen Ausgabe) auf Seite 80 zu finden bin.

Der Begriff „Chrono / Typ“ leitet sich übrigens aus dem Griechischen ab: Chronos = Zeit und Griechisch: Typtein / Typus = zu schlagen (Becher et al. 1995). Es (der Begriff) wird bei der Untersuchung von circadianen Typo/logie verwendet. Das Suffix -logie ist wieder Griechisch: logos = Sprechen, Wort, Sprechen (Becher et al. 1995).

Das Merriam Webster Wörterbuch beschreibt „chronotype“ als:

“the internal circadian rhythm or body clock of an individual that influences the cycle of sleep and activity in a 24-hour period.” (Merriam Webster, 2019).

Zu Deutsch etwa:

„Der innere Tagesrhythmus oder die innere Uhr eines Individuums, die den Zyklus von Schlaf und Aktivität innerhalb von 24 Stunden beeinflusst.“ (Merriam Webster, 2019).

Kivelä et. al. beschreiben den Chronotyp und seine Funktionen ferner, wie folgt:

“Circadian rhythmicity in humans is apparent in a wide range of biological and behavioral functions, from hormone secretion and body temperature to sleep-wake patterns and socialization. These endogenous diurnal variations are determined by time “chrono,” and controlled by our internal circadian clocks and external environmental cues “zeitgebers,” such as light” (Kivelä et al., 2018).

Zu Deutsch etwa:

„Die zirkadiane Rhythmik beim Menschen zeigt sich in einer Vielzahl von biologischen und Verhaltensfunktionen, von der Hormonsekretion über die Körpertemperatur bis hin zu Schlaf-Wach-Mustern und Sozialisation. Diese endogenen täglichen Schwankungen werden durch die Zeit „chrono“ bestimmt und durch unsere internen circadianen Uhren und externen Umweltindikatoren „zeitgebers“ wie z.B. Licht gesteuert (Kivelä et al., 2018).

Es könnte einen dritten Chronotyp geben, oder wie ich ihn nenne, den Tauben-Typ

Folgt man der Analogie von Eule und Lerche,scheint es einen weiteren Chronotyp – oder „Vogel“ – zu geben, den so genannten „Zwischentyp“, der die überwiegende Mehrheit (60%) der Menschen widerspiegelt (Adan et al ., 2012).

Nun wäre es interessant einen Vogel zu finden, der dieses Schlafmuster widerspiegelt. Solange niemandem etwas besseres einfällt benenne ich diesen Typen zum “Tauben-Typ” (© B. Stößlein 2019), weil es Tauben so oft gibt und ja die Mehrheit der Menschen diesem Typ zugeordnet wird.

1. Der Morgen-Typ (Die Lerche)

Abbildung 1: Chronotyp “Lerche”, Quelle: Pixabay.

Geht gerne früh zu Bett und wacht deshalb auch in den frühen Morgenstunden auf. Demnach erreichen diese Menschen meist zu Beginn des Tages den Höhepunkt ihrer geistigen und körperlichen Leistungsfähigkeit.

2. Der Zwischen-Typ (Die Taube)

Abbildung 2: Chronotyp “Taube”, Quelle: Pixabay.

Wie oben beschrieben, liegen diese Menschen anscheinend zwischen dem morgendlichen und dem abendlichen Typ.

Der „Taubentyp“ ähnelt 60% der Bevölkerung und scheint daher der häufigste Chronotyp zu sein.

Deshalb nenne ich ihn den „Taubentyp”. Er ist überall … und bitte erzählt mir nicht diesen Quatsch, dass Tauben fliegende Ratten sind. Nichts kann weiter von der Wahrheit entfernt sein!

3.Der Abend-Typ (die Eule)

Abbildung 3: Chronotyp “Eule”, Quelle: Pixabay.

Nun stellt sich die Frage, in welche „Vogelkategorie” man selbst fällt und ob man als besonderer „Vogel” geboren wird oder ob man in der Lage ist, sich während seines gesamten Lebens „umzuwandeln“, indem man sich an die Lebensumstände, z.B. Schichtarbeit, anpasst.

Normalerweise werden häufig Fragebögen wie der sogenannte „Morningness-Eveningness-Fragebogen“ (Horne und Östberg, 1976) und der „Munich Chronotype Questionnaire“ (Roenneberg et al., 2003) verwendet, um festzustellen, zu welchem Chronotyp man gehört.

Die Bedeutung des zirkadianen Rhythmus

Ein zeitlich gut abgestimmter zirkadianer Rhythmus (ZR) ist aus mehreren Gründen obligatorisch: „[…] die circadiane Präferenz kann die körperliche und geistige Gesundheit in Bezug auf das Wohlbefinden, aber auch auf Krankheit und Krankheit beeinflussen“ (Basnet et al., 2017). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Weiterhin scheint die erhöhte Prävalenz von Abendtypen bei Patienten mit Stimmungsstörungen, Substanzmissbrauch und Schlafstörungen nachgewiesen zu sein (Fabian et al., 2016; Au und Reece, 2017; Melo et al., 2017).

Die Bedeutung hört hier jedoch nicht auf. Der ZR scheint auch einen Einfluss auf die Aktivität des Gehirns, die Kerntemperatur des Körpers, die Funktion des Herzens und des Atmungssystems, die Gerinnung und das Immunsystem zu haben (Chan et al., 2012).

Bei Chan et al. heißt es, dass der ZR auch das Folgende beeinflussen soll:

mitochondrialer Stoffwechsel
Proteinexpression
Enzymaktivität
Redox-Zyklen
DNA-Reparatur
Zellregeneration

Wie funktioniert der zirkadiane Rhythmus?

Um es kurz zu machen: Es geht um die Regulation/Sekretion von Hormonen in positiven und negativen Rückkopplungsschleifen. Der Rhythmus wird dann durch zahlreiche Transkriptionsfaktoren reguliert. Bis heute wurden ca. 10 identifiziert (McKenna et al., 2017).

Einige zentrale davon sollen die folgenden sein:

Circadian Locomotor Output Cycles Kaput (McKenna et al., 2017)
Period (Thaiss et al., 2016; Esquifino et al., 2007; Dunlap, 1999).
Cryptochrome circadian clock (Thaiss et al. 2016; Esquifino et al., 2007)
Brain and muscle ARNT-like 1 (Kusanagi et al., 2008)

Laut Bozek et al .: „ […] wird geschätzt, dass ein Drittel aller Genaktivitäten durch diese intrazelluläre” Uhr “reguliert wird” (Bozek et al., 2009). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Darüber hinaus haben Lim et al. herausgefunden, dass: „Polymorphismen in Uhrengenenen wichtige Phänotypen bestimmen, wie z. B. das Schlafverhalten, das von Mensch zu Mensch über ein Spektrum von Morgensonne ‘(Frühaufsteher) bis zu ‚Abendsonne’ (Nachteulen) variiert.“ (Lim et al., 2012). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Kein Wunder also, dass diese Faktoren „[…] anscheinend auch die Zeit der Höchstleistung bei Sportlern beeinflussen und sogar die wahrscheinlichste Todesstunde bestimmen“ (McKenna et al., 2017). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Das Zitat über die Leistung der Athleten ergibt sich aus dem Artikel:

„The Impact of Circadian Phenotype and Time Since Awakening on Diurnal Performance in Athletes“, von 2015.

Also, um es zusammenzufassen: Wir haben jetzt einen tieferen Einblick wie kompliziert es tatsächlich sein kann, den Mechanismus des menschlichen ZR zu „entschlüsseln“.

Vielleicht ist die Regulierung hingegen ja aber gar nicht so schwer?

Im Folgenden zeige ich nun einige Anregungen, wie ich meinen ZR mit Hilfe von sogenannten „Photobiomodulations-Tools“ wie dem Re-Timer® und dem „Valkee®“ zu optimieren versuche.

Photobiomodulation/Low-Laser „Behandlung“

Ich habe eine Übersicht über die aktuellen Forschungen/Studien und den Wissensstand in Bezug auf den Zirkadianen Rhythmus gegeben. Jetzt möchte ich meine Überlegungen/Erfahrungen und Gedanken zu dem Thema und den coolen „tools“ und Techniken geben, die ich seit einiger Zeit verwende (Stand August 2019).

Der Re-Timer, Melatonins Kryptonit?

Foto/bio/modulation ist ein seltsamer Begriff und bedeutet im Grunde so etwas wie „Behandlung durch Licht“.

Tatsächlich setzt sich der Begriff aus den griechischen Begriffen Fotos = Licht (Becher et al., 1995), Bios = Leben (Becher et al., 1995) und Lateinisch Modulation zusammen.

Modulation wird beschrieben als: „ […] Vorgang, bei dem ein zu übertragendes Nutzsignal einen sogenannten Träger verändert. Dadurch wird eine hochfrequente Übertragung des niederfrequenten Nutzsignals ermöglicht.“ (Wikipedia, 2019). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Wenn es also um den ZR geht, muss man sich unbedingt das Spektrum des Lichts und seinen Einfluss auf den menschlichen Körper ansehen!

Abbildung 4: Schema eines dreieckigen Prismas und wie das das Licht in seine unterschiedlichen Spektren aufteilt; Quelle: Pixabay.

Eine Definition von „Licht“ ist: „[…] elektromagnetische Strahlung, die spezifisch in einen bestimmten Teil des elektromagnetischen Spektrums fällt. Das Wort „Licht“ bezieht sich normalerweise auf sichtbares Licht, d.h. Licht, das für Ihr Auge sichtbar ist und für Ihren Sehsinn verantwortlich ist.“ (International Lighting Vocabulary, 1987). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Weiterhin ist Licht: „[…] speziell definiert als Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 400–700 Nanometer (nm), das genau zwischen Infrarotlicht (das Licht mit längeren Wellenlängen ist) und Ultraviolettlicht (das Licht mit kürzeren Wellenlängen ist.” (Pravati, 2001; Buser et al., 1992). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Dieser kleine Exkurs war notwendig, um zumindest einen Einblick zu bekommen, warum/wie der Re-Timer® funktionieren soll.

Unter Verwendung dieses „Biohacking-Geräts“ versteht man die Verwendung einer speziell entwickelten Brille/eines Brillengestells (siehe Bild), das blaugrünes Licht mit einer spezifischen Wellenlänge innerhalb des Lichtspektrums von 500 nm Beleuchtungsstärke und 506 Lux nutzt (Scott et al., 2018).

Die RE-TIMER® [affiliate link] Brille:

Abbildung 5: Re-Timer®; Quelle: Re-Timer®.

Dieses Licht ist beim Tragen des Brillengestells auf die Augen gerichtet: „[…]“ durch 4 Leuchtdioden im unteren Bereich des Kunststoffrahmens ~ 20 mm vom Auge entfernt. Diese Lichttherapiebrillen werden vom Hersteller zur Behandlung von Schlafstörungen, Jetlag und saisonalen affektiven Störungen empfohlen. Es wurde gezeigt, dass sie den Tagesrhythmus bei gesunden jungen Erwachsenen signifikant verändern “ (Scott et al., 2018). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Übrigens, wenn ich über ein sogenanntes “Biohacking”-Gerät“ spreche, beziehe ich mich auf den Begriff der Definition im Merriam-Webster-Wörterbuch:

„biological experimentation (as by gene editing or the use of drugs or implants) done to improve the qualities or capabilities of living organisms especially by individuals and groups working outside a traditional medical or scientific research environment“

Zu Deutsch etwa:

„Biologische Experimente (wie das Editieren von Genen oder der Einsatz von Medikamenten oder Implantaten) zur Verbesserung der Eigenschaften oder Fähigkeiten lebender Organismen, insbesondere von Personen und Gruppen, die außerhalb eines traditionellen medizinischen oder wissenschaftlichen Forschungsumfelds arbeiten“ Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Um genau zu sein, hier ein detaillierter Überblick über die verwendete Lichttechnologie und die Lichtspektrumsintensität des Re-Timers®:

Abbildung 6: Genutzte Lichttechnologie und Lichtspektrumsintensität, eines Re-Timer®, Quelle: Re-Timer®.

Bist du, was du isst oder wie deine inneren Uhren ticken?

Könnte es also sein, dass wir nicht nur das sind, was wir bzw.unser Mikrobiom absorbiert, sondern auch, wie gut unsere intrazellulären „Uhren“ ticken?

Wenn wir näher auf die Funktion des ZR eingehen, sollten wir uns nun seinen „zentralen Taktgeber“ und seine Beteiligung am Hormon Melatonin ansehen.

Abgesehen davon, dass jede Zelle ihre eigene „Uhr“ hat, scheinen sie alle mit diesem „zentralen Taktgeber“ synchronisiert zu sein, der sich in unserem suprachiasmatischen nucleus (SCN) des Hypothalamus befinden soll (Golombeck und Rosenstein, 2010).

Auch hier müssen wir zuerst die Wörter supra/ hiasmatic und hypo/thalamus dekodieren, um die Dinge ein wenig verständlicher zu machen.

Der Begriff supra/chiasmatisch leitet sich vom lateinischen Präfix supra- = oben und vom griechischen Chiasma chiasmatos = Kreuzung / Kreuzung von Nerven oder Sehnerven (Becher et al., 1995). Nucleus ist das lateinische Wort für Kern (Becher et al., 1995).

Werden wir einen Blick auf meine Schaubilder des Gehirns (in Sagittalebene geschnitten, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wo sich der SCN (blauer Punkt) ungefähr im menschlichen Gehirn befindet.

Abbildung 7: Ungefähre Lage des suprachiasmatischen nucleus (SCN), Quelle: eigene Darstellung.

Der SCN ist also einer von vielen Kernen im Hypothalamus (rote Form). Das folgende Schaubild zeigt eine ungefähre Position des Hypothalamus.

Abbildung 8: Ungefähre Lage des Hypothalamus, Quelle: Eigene Darstellung.

Mit dieser kleinen und sehr kurzen Übersicht ist es möglicherweise einfacher zu begreifen, dass der SCN das sogenannte „zirkadiane Hormon“ (Melatonin) durch sympathische Projektionen auf die Zirbeldrüse ausschüttet (McKena, 2017).

Außerdem soll außerdem gelten, dass:

„Während eines typischen Hell/Dunkel-Zyklus beginnt die Zirbeldrüsen-Melatonin-Sekretion zwischen 21 und 23 Uhr, erreicht zwischen 1 und 3 Uhr morgens einen Höhepunkt und fällt zwischen 7 und 9 Uhr morgens wieder auf die Grundlinie ab.“ (Pevet und Challet, 2011; Brzezinski, 1997) . Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Aus der Sicht von Glombek und Rosenstein: „Melatonin wirkt an Zelloberflächenrezeptoren im Zentralnervensystem und reguliert dort den Schlaf-Wach-Zyklus. Es wirkt auch auf periphere Gewebe, stabilisiert deren zirkadianen Rhythmus und gleicht die Phasenbeziehungen verschiedener peripherer Uhren an.“ Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Um die Dinge ein wenig praktischer zu machen, könnte man einfach sagen, dass man Licht (in einem bestimmten Bereich) verwenden könnte, um den Tagesrhythmus anzupassen oder zu „re-timen“.

Nehmen wir an, ich gehe nicht zwischen 21 und 23 Uhr ins Bett und wache zwischen 7 und 9 Uhr nicht auf. Dies könnte meinen ZR – bzw. meinen Schlaf-Wach-Rhythmus – stören.

Wenn jemand zum Beispiel Schichtarbeiter ist oder jemand durch verschiedene Zeitzonen reist (Jet-Lag) oder einfach unterschiedliche Jahreszeiten herrschen (im Winter, wenn man nicht so viele Stunden Licht hat wie im Sommer).

Auf der Website des Herstellers kann man z. B. einen „Jet-Lag-Taschenrechner“ für den RE-Timer® nutzen (https://www.re-timer.com/the-product/jet-lag-calculator/), der beim Umgang mit Jet-Lag behilflich sein soll.

Bei all diesen Problemen soll das Licht eines Re-Timers® hilfreich sein. Ich gebe hier aber nur meine eigenen Erfahrungen wieder und distanziere mich klar und deutlich von jeglichen Heilaussagen und oder Heilversprechen etc.!

Meine Erfahrungen mit dem Re-Timer®

Wenn es um die verschiedenen Vögel geht, bin ich definitiv eine Eule. Ich bleibe gerne lange auf und schlafe morgens gerne lange. Ich bleibe manchmal bis 3.30 Uhr auf und schlafe bis 11 Uhr am nächsten Morgen.

Nachdem ich den Re-Timer® nur eine Woche (6 von 7 Tagen) getragen habe, scheint sich meine ZR tatsächlich „neu eingestellt” zu haben.

Ich werde jetzt gegen Mitternacht müde und wache gegen 8/9 Uhr morgens auf. Was mich wirklich überrascht hat, war, wie schnell dieser Effekt auftrat! Positiv zu erwähnen ist auch, dass ich definitiv kein „Nachmittafstief“ (gegen 15/16 Uhr) mehr feststelle.

Zum jetzigen Zeitpunkt (August 2019) kann ich noch keine Erfahrungen wiedergeben, wie sich der Re-Timer® im Winter auswirkt. Ich werde berichten.

Der Re-Timer® [Affiliate-Link] wird in einer stabilen Aufbewahrungsbox geliefert, die die Brille auch auf Reisen wohl ausreichend schützt. Man kann zwischen zwei Betriebs-Modi wechseln, die durch zwei LEDs am rechten Ohrhörer angezeigt werden.

Abbildung 9: Aufbewahrungs- und Transportschachtel des Re-Timer®, Quelle: Re-Timer®.

Am rechten Bügel des Brillengestells befinden sich auch die Akku-LEDs des Re-Timer. Wenn man den Re-Timer® trägt, ist er automatisch auf 60 Minuten eingestellt und schaltet sich nach einer Stunde von alleine aus.

Wenn ich ihn trage und aus dem Fenster sehe (besonders auf weiße Oberflächen oder einen grauen Himmel), sehe ich alles in leichtem Hellrot. Dies mag daran liegen, dass Rot die Komplementärfarbe zu Grün ist und ich dies deshalb so wahrnehme.

Wenn ich den Re-Timer® absetze, lässt dieser Effekt aber sofort nach.

Human Charger ® – Sonne in den Ohren?

Ein weiteres meiner „Fotobiomodulations-tools“, das ich seit geraumer Zeit nutze, ist der sogenannte “Valkee“, der von einer finnischen Firma namens “Human Charger®” (Werbung, nicht bezahlt) hergestellt wird. Er sieht aus wie ein kleiner MP3-Player, der über seine Ohrstöpsel mittels LEDs Licht in die Ohren strahlt (siehe Foto).

Abbildung 10: Valkee® von Humancharger®, Quelle: Humancharger®. Nutzung mit freundlicher Genehmigung von Humancharger®.

Die Idee, die dahinter steckt, ist ganz einfach:

Das menschliche Gehirn scheint von Natur aus lichtempfindlich zu sein und soll auf transkranielles extraokulares Licht reagieren.

In seiner Studie / Dissertation: “Auswirkungen von transkraniellem Licht auf Moleküle, die den circadianen Rhythmus regulieren” schreibt Antii Flykman:

„Licht ist der wichtigste regulierende und mitreißende Faktor für den circadianen Rhythmus von Säugetieren. Dieser Rhythmus hat sich entwickelt, um Phasen festzulegen, in denen verschiedene physiologische und Verhaltensereignisse zur richtigen Tageszeit auftreten, um den Organismus zu synchronisieren. Der Mechanismus der Lichtübertragung über die Augen zum Gehirn und seine Auswirkungen auf die zirkadiane Rhythmik sind allgemein bekannt […]“ (Flykman, 2018). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

In einer anderen wissenschaftlichen Studie / Dissertation fanden Forscher heraus, dass:

„[…] Das Lichtsignal wird traditionell nur über die Augen vermittelt. Jüngste Studien haben gezeigt, dass mutmaßlich lichtempfindliche Strukturen im Gehirn von Nagetieren und Menschen existieren und dass Licht in Schädel und Gehirngewebe eindringt. Die Gehirnaktivierung, die während der Belichtung mit transkraniellem hellem Licht (TBL) beobachtet wird, weist auf eine direkte Lichtempfindlichkeit des Gehirngewebes hin […] “(Jurvelin, 2018). Übersetzung aus dem Englischen, von mir!

Um die Sache einfach zu halten, bedeutet dies nur, dass Menschen anscheinend auch Lichtrezeptoren in ihren Ohren haben und dass dieses Licht ihr Gehirn (durch den Schädelknochen) auch “durch das Ohr” erreichen kann, anstatt nur durch unsere Netzhaut.

Abbildung 11: Lichtempfindlichen Bereiche des Gehirns, Quelle: Humancharger®. Nutzung mit freundlicher Genehmigung von Humancharger®.

Der Begriff Retina stammt übrigens aus dem Lateinischen rete = Netz bzw. Netzhaut (Becher et al., 2019).

Das Bild unten gibt einen kleinen Überblick über die Anatomie eines menschlichen Auges für den Fall, dass man sich von den ganzen Fachbegriffen ein wenig überrumpelt fühlt.

„Die Netzhaut, […]oder innere Augenhaut ist das mehrschichtige, spezialisierte Nervengewebe, das die Innenseite des Auges der Wirbeltiere, […] auskleidet. In der Netzhaut wird das einfallende Licht, nachdem es die Hornhaut, die Linse und den Glaskörper durchquert hat, in Nervenimpulse umgewandelt. Dem abdunkelnden retinalen Pigmentepithel liegt von innen die Schicht der lichtempfindlichen Sinneszellen (Fotorezeptoren) an. Deren Impulse werden in weiteren Schichten von Nervenzellen, die nach innen folgen, verarbeitet und weitergeleitet.” (Wikipedia, 2019).

Abbildung 12: Anatomie eines menschlichen Auges, Quelle: Pixabay.

Übersetzung Bild:

Pupil = Pupille
Iris = Iris
Cornea = Kornea/Hornhaut
Posterior Chamber = hintere Augenkammer
Anterior Chamber = vordere Augenkammer
Zonular FIbers = Zonulafasern
Retina = Retine/Netzhaut
Choroid = Coroidea/Aderhaut
Sclera = Sklera/Lederhaut
Optic Disc = Discus nervus optici
Optiv Nerver = Sehnerv
Fovea = Fovea centralis = Bereich des schärfsten Sehens
Retinal Blood Vessels = Blutgefäße der Retina/Netzhaut
Vitreous humour = Glaskörper
Hylaoid canal = Hyaloidcanal
Suspensory ligament = Halteband
Ciliary Muscles = Ziliarmuskeln

Eine Studie aus dem Jahr 2017 ergab, dass sich ein spezielles Photopigment (Melanopsin (OPN4)), das besonders auf blaues Licht reagiert, auch im menschlichen Gehirn befindet und nicht ausschließlich in der menschlichen Retina (Nissilä et al., 2017).

In einem Forschungsartikel mit dem Titel “Das menschliche Gehirn reagiert auf transkranielles extraokulares Licht” haben Sun et al. untersucht, ob das menschliche Gehirn gegenüber extraokularem Licht empfindlich ist (Sun et al., 2016).

Extraocular ist wiederum ein medizinischer Begriff, der leicht in extra/okular unterteilt werden kann. Er setzt sich zusammen aus dem lateinischen Präfix extra = außer, außerhalb und Lateinisch oculus = Auge (Becher et al., 1995).

Transcranial kann in trans/cranial “decodiert” werden, was sich aus dem lateinischen Präfix trans- = hinüber, über, darüber hinaus, jenseits, hindurch, vorbei und lateinisch bzw. altgriechisch kranion = Schädel zusammensetzt (Becher et al., 1995).

Sie (Sun et al.) ziehen die Schlussfolgerung, dass:

„Es wurde gezeigt, dass durch die Gehörgänge abgegebenes extraokulares Licht an der Basis des Schädels eines Leichnams eindringt. So haben wir gezeigt, dass extraokulares Licht die Funktion des menschlichen Gehirns beeinflusst, was weitere Untersuchungen zu den Wirkmechanismen des Lichts auf das menschliche Gehirn erforderlich macht.“ (Sun et al., 2016). Übersetzt aus dem Englischen, von mir!

Obwohl diese Studie an einem Schädel eines Leichnams durchgeführt wurde (* Erklärung siehe Literatur), zeigte dies, dass Licht – durch den Gehörgang geleitet – durch die Schädeldecke des Leichnams bis ins Gehirn vorgedrungen zu sein scheint.

Darüber hinaus wurden ebenfalls Untersuchungen an gesunden, lebenden Probanden (18 junge Männer) durchgeführt, die Folgendes ergaben:

„Extraokulares Licht wurde mit einem handelsüblichen Bright Light Ear Headset (NPT1100, Valkee Oy, Oulu, Finnland; […]) geliefert. Über beide Gehörgänge wurde UV-freies und blau angereichertes LED-Licht mit maximal 3,5 Lumen präsentiert. Das Licht hat eine Photonendichte von 1,13 × Photonen · · mit einem Peak im blauen Bereich um 448 nm“(Sun et al., 2016).

Übersetzt aus dem Englischen, von mir. Hervorhebungen ebenfalls von mir!

Abbildung 13: Die Lichtempfindlichen Kernbereiche des menschlichen Gehirns, Quelle: Humancharger®. Nutzung mit freundlicher Genehmigung von Humancharger®.

Im Zusammenhang von Licht, das nicht über die Augen, sondern durch den Schädel ins menschliche Gehirn dringt, habe ich noch folgende Studien gefunden:

Transcranial bright light and symptoms of jet lag: a randomized, placebo-controlled trial (Jurvelin et al. 2015)
Transcranial light affects plasma monoamine levels and expression of brain encephalopsin in the mouse (Flyktman et al. 2015)
Effects of bright light treatment on psychomotor speed in athletes (Tulppo et al. 2014)
Transcranial bright light exposure via ear canals does not suppress nocturnal melatonin in healthy adults –a single-blind, sham-controlled, crossover trial (Jurvelin et al. 2014)
Altered resting-state activity in seasonal affective disorder (Abou-Elseoud et al. 2014)
Transcranial bright light treatment via ear canals in seasonal affective disorder: a randomized controlled double-blind dose-response study (Jurvelin et al. 2014)
Stimulating brain tissue with bright light alters functional connectivity in brain at the resting state (Starck et al. 2012)
Can transcranial brain-targeted bright light treatment via ear canals be effective in relieving symptoms in seasonal affective disorder? A pilot study (Timonen et al. 2012)

Ich finde es ziemlich erstaunlich, wie viele Studien und Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um herauszufinden, wie sich bestimmte Wellenlängen von Licht oder Licht im Allgemeinen auf den menschlichen Körper auswirken könnten.

Wer sich ein wenig Zeit nimmt und sich ein bisschen mit den neuesten Forschungsergebnissen befassen will (siehe Liste oben), der wird sicher ebenfalls erstaunt sein.

Daher betrachte ich das Thema der „Photobiomodulation“ als viel mehr als bloßes „Biohacking“, sondern „lege artis“ (Stand der Wissenschaft) von Informationen bzw. Wissen.

Meine Ansichten zu Biophotonen im allgemeinen kann man in meinem Artikel: „Biophotonen, sind alle Ernährungsstrategien letztlich Glaubenssätze?“ nachlesen.

Abbildung 14: Biophotonen, Quelle: Eigene Darstellung.

Meine Erfahrung mit dem „Valkee“

Aus meiner Sicht ist der „Valkee“ ein sehr praktisches „Werkzeug“, für „Photobiomodulation“.

Während ich an diesem Artikel schreibe (August 2019), ist Sommer und ich möchte abwarten, wie sich die Wirkung des „Valkee“ im Winter auf meinen Körper auswirkt. Ich werde diesbezüglich dann hier eine Aktualisierung online stellen.

Bisher kann ich aber schon sagen, dass der „Valkee“ sehr einfach zu bedienen ist, es ist quasi „plug and play”.

Man braucht nur eine Taste zu drücken, um das Gerät zu starten. Die LEDs auf dem Kreis (siehe Foto oben) zeigen die restliche Zeit an und schalten sich nach Ablauf von 12 Minuten dann automatisch ab.

Meine Ohren sind nicht warm geworden und ich habe während des Gebrauchs des „Valkee“ keine unangenehme Hitze in meinen Ohren gespürt.

Ich benutze ihn so gut wie jeden Tag (6 von 7).

Fazit/Conclusio

Wie man vielleicht bemerkt, ist ein einziger Artikel bei weitem zu kurz, um alle unzähligen interessanten Effekte abzudecken, die unterschiedliche Wellenlägen von Licht auf den menschlichen Körper haben könnten.

Aus diesem Grund habe ich mich in diesem Artikel auf nur zwei „Photobiomodulations-tools“ konzentriert, mit denen ich in letzter Zeit meine eigenen Erfahrungen gesammelt habe.

Wenn es um den zirkadianen Rhythmus geht, bin ich immer eher eine Eule als eine Lerche. Ich war ziemlich erstaunt, als ich anfing, sowohl den Re-Timer® [affilaite link] als auch den „Valkee“ von „Humancharger®“ zu nutzen.

Abbildung 15: Meine aktuellen “Photobiomodulations-tools”, Quelle: Eigenes Bild.

Nachdem ich jeden Abend bis ca. 3:30 Uhr aufgeblieben bin (freiwillig), glaubte ich zunächst nicht, dass diese „Werkzeuge” eine spürbare Wirkung haben würden, oder, wenn dies der Fall sein sollte, würde es wahrscheinlich Wochen dauern, bis man etwas bemerkt.

Um eines klarzustellen, ich hatte keine Schlafstörungen, aber ich habe es einfach genossen, wach zu bleiben, während alle schlafen. Nur um die Stille und Einsamkeit zu genießen (verwechselt Einsamkeit nicht mit „Verlassenheit“).

Als eine Art „menschliches Versuchskaninchen“ habe ich beide Geräte in Kombination ausprobiert. Ich wache auf, bekomme meine 12 Minuten “Sonnenschein über die Ohren” und setze meine “Re-Timer-Brille” für eine Behandlung von 60 Minuten auf.

Nach 6 aufeinanderfolgenden Tagen war meine CR wieder „normal“. Ich werde jetzt gegen 23/24:00 Uhr müde, gehe ins Bett und wache gegen 8/9 Uhr auf!

Ich habe am Nachmittag keinen „Durchhänger“ mehr, der mich oft gegen 15/16 Uhr ereilte.

Daher scheinen diese „tools“ für mich zu funktionieren, weshalb ich sie in meiner “Biohacking-toolbox” behalte.

Zu guter Letzt möchte ich erwähnen, dass ich auf meinem Smartphone und auf meinem Laptop eine genannte „Blaulicht Blocker App bzw. Software in Gebrauch habe.

Wer also gerne lange aufbleibt, um z.B. Nachforschungen anzustellen, arbeiten muss oder was auch immer machen will/muss, der kann diese ausprobieren.

Diese Apps/Software sind in der Regel kostenlos und in der Regel für jeden Anbieter erhältlich.

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Literature

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* ”(The study protocol was approved by the Regional Ethical Committee of Tampere University Hospital with permission number R09097. In Finland when a study has ethical committee approval and an autopsy is routinely done as is Extraocular Photosensitivity of Human Brain PLOS ONE | DOI:10.1371/journal.pone.0149525 February 24, 2016 4 / 12 the case with sudden death, no next of kin consent and no previous permission from the diseased subject or their relatives is required, […]” (Sun et al., 2016).

Disclaimer/Hinweis:

Sämtliche Inhalte dieses Artikels sind keine Heilaussagen. Die Diagnose und Therapie von Erkrankungen und anderen körperlichen Störungen erfordert die Behandlung durch Ärzte/Ärztinnen, Heilpraktiker oder Therapeuten. Die Informationen in diesem Artikel sind ausschließlich eigenen Erfahrungswerte und nur informativ, sie sollen nicht als Ersatz für eine ärztliche Behandlung genutzt werden. Das mit einer falschen Diagnose oder Behandlung verbundene Risiko kann nur durch die Einbeziehung eines Arztes , Heilpraktikersbzw. eines Therapeuten verringert werden. Soweit in diesem Artikel eine Anwendung, Dosierung oder ein bestimmtes, medizinisches oder ernährungstherapeutisches Vorgehen erwähnt wird, kann keine Gewähr übernommen werden. Jeder Leser ist angehalten, durch sorgfältige Prüfung und gegebenenfalls nach Konsultation eines Spezialisten festzustellen, ob die gegebenen Empfehlungen und Richtwerte im konkreten Fall zutreffend sind. Jede Dosierung, Anwendung oder Therapie erfolgt auf eigene Gefahr des Lesers. Der Autor distanziert sich von jeglichen Heilaussagen oder Versprechen. Nach schulmedizinischer Sicht ist die Wirksamkeit der Methoden nicht bewiesen.

17. August 2019/2 Kommentare/von Bernd Stoesslein

Photobiomodulation | Low Laser Therapy | My Chronotypes

Allgemein, Cool Tools, English

Circadian Rhythm and Chronotypes

There has always been a debate if those two types of people really exist. I’m speaking of the owl and the lark. The “owl” tends to be the real “Batman” or so to speak “Owlman”, staying up late and feeling comfortable and productive during the night, beating up bad guys in the streets of Gotham City – or wherever “Owlman” would live…

The lark however tends to be the so called “early bird” and lives according to the motto: “The early bird catches the worm”.

But let’s discuss if those two chronotypes really exist or whether it’s just a subjective point of view thing. Like i.e. New York Times Best Selling Author Tim Ferriss, who claims to be especially productive after midnight.

A good read by Ferriss by the way is his book “Tools of Titans” [Affiliate Link], where you can find me on page 80.

The term “chrono/type” derives from Greek: chronos = time and Greek: typtein/Typus = to beat (Becher et al. 1995). It (the term) is used in the study of circadian typo/logy. The suffix -logy again is Greek: logos = speaking, word, talk (Becher et al. 1995).

The Merriam Webster Dictionary describes chronotype as:

“the internal circadian rhythm or body clock of an individual that influences the cycle of sleep and activity in a 24-hour period.” (Merriam Webster, 2019).

Kivelä et. al. further describe chronotype and its functions as:

There might be a third Chronotype or how I call it, the “Pigeon-Type”

Following the analogy of the owl and the lark, there seems to be another chronotype – or “bird” -, the so called “intermediate type” which tends to be a reflection of the vast majority (60%) of people (Adan et al., 2012).

Now it would be interesting to find a bird that resembles those sleep patterns. If you find something appropriate, please let me know J

For so long I’d like to call the intermediate type, the “pigeon type” (Ó 2019, B.Stößlein), as pigeons might be one of the most common birds.

According to the bird-chronotype analogy there seem to be three types of people:

1. The morning type (the lark)

Figure 1: Chronotype “lark”, source: Pixabay.

Likes to go to bed rather early and therefore wakes up in the wee hours of the morning. According to that those people achieve the peak of their mental and physical performance mostly in the early part of the day.

2. The intermediate type (the pigeon)

Figure 2: Chronotype “pigeon”; source: Pixabay.

As described above this individual lies between the morning and the evening type.

The “pigeon type” resembles 60% of the population and therefore seems to be the most common chronotype. That’s why I call it the “pigeon type”. It’s everywhere…and please don’t give me this shi** that pigeons are flying rats. Nothing can be further from the truth!

3.The evening type (the owl)

Figure 3: Chronotype “owl”; source: Pixabay.

The evening type is simply the opposite of it’s morning counterpart. What indicates the evening type is: achieving peak in the end of the day, staying up late and therefore waking up rather late the next morning.

Now the question arises in which “bird category” you fall and if you’re born as a special “bird” or if you’re able to “shapeshift” throughout your life, adapting to life’s circumstances i.e. work.

Traditionally questionnaires , like the so called “Morningness-Eveningness Questionnaire” (Horne and Östberg, 1976) and the “Munich Chronotype Questionnaire” (Roenneberg et al., 2003) are commonly used to determine which chronotype you are.

The importance of the Circadian Rhythm

A well timed circadian rhythm (CR) is mandatory due to several reasons, i.e. “ […] the circadian preference can influence physical and mental health, in terms of well-being, but also sickness and disease (Basnet et al., 2017).

Furthermore the increased prevalence of evening types among patients with mood disorders, substance abuse, and sleep disturbances seems to have been proven (Fabian et al., 2016; Au and Reece, 2017; Melo et al., 2017).

The importance doesn’t stop there, though. The CR also seems to have an effect on the activity of the brain, the body’s core temperature, how well the heart and respiratory system work, coagulation and on the immune system (Chan et al., 2012).

Chan et al. moreover state, that the CR seems to influence i.e. also the following:

mitochondrial metabolism,
protein expression,
enzyme activity,
redox cycles,
DNA repair
cell regeneration

How does the Circadian Rhythm work?

To make a long – and rather complicated story – short: it has to do with the regulation/secretion of hormones in positive and negative feedback loops. Rhythmicity is then regulated by numerous transcription factors. Up to today about 10 have been identified (McKenna et al., 2017).

Some central ones of them are supposed to be:

Circadian Locomotor Output Cycles Kaput (McKenna et al., 2017)
Period (Thaiss et al., 2016; Esquifino et al., 2007; Dunlap, 1999).
Cryptochrome circadian clock (Thaiss et al. 2016; Esquifino et al., 2007)
Brain and muscle ARNT-like 1 (Kusanagi et al., 2008)

According to Bozek et al.: “It is estimated that one-third of all gene activity is regulated by this intracellular ‘clock’” (Bozek et al., 2009).

Furthermore, Lim et al. found out that: “Polymorphisms in clock genes determine important phenotypes, such as sleeping behaviour, which varies between individuals across a spectrum from ‘morningness’ (early birds) to ‘eveningness’ (night owls).” (Lim et al., 2012).

Therefore it’s no wonder that these factors “ […] also appear to influence the time of peak performance in athletes and may even determine the most likely hour of death.” (McKenna et al., 2017)

The quote about the athletes’ performance derives from the Article:

The Impact of Circadian Phenotype and Time Since Awakening on Diurnal Performance in Athletes, from 2015.

So, to sum things up: We now have a more in depth view how complicated it actually is to “decode” the mechanism of the human CR. But while seeing its difficulty we should now draw attention to the simplicity of its potential regulation.

According to that I’ll now give you some ideas of how I am trying to optimize/regulate/ “re-time” my CR for an optimum, by using tools of Photobiomodulation, like the Re-Timer® and the “Valkee” from HumanCharger®.

Photobiomodulation/ Low Light Laser Therapy

I’ve shown you an accumulation of modern day research/studies and state of the art knowledge research concerning the CR. Now I’d like to give you my reviews and thoughts about the subject and cool tools and techniques I’ve been using for quite a while (August 2019).

The Re-Timer® – Melatonin’s Kryptonite ?

Photo/bio/modulation is an awkward term and basically means something like “treatment using light”.

Actually the term is broken down from Greek phos, photos = light (Becher et al., 1995), Greek bios = life (Becher et al., 1995) and Latin modulation = The variation and regulation of a population, physiological response, etc./ The process of applying a signal to a carrier, modulating (Wiktionary, 2019).

So when it comes to CR it is mandatory to take a proverbial “look” at the spectrum of light and its influence to the human body!

Figure 4: A schematic picture of a triangular prism and how it splits light into its spectrum of different colors; source: Pixabay.

A definition of “Light” is: “[…] electromagnetic radiation that specifically falls within a certain part of the electromagnetic spectrum. The word “light” usually refers to visible light, meaning light that is visible to your eye and is responsible for your sense of sight. (International Lighting Vocabulary, 1987).

Furthermore light is: “[…] specifically defined as light that has a wavelength in the range of 400-700 nanometres (nm), which falls just between infrared light (which is light with longer wavelengths) and ultraviolet light (which is light with shorter wavelengths).” (Pravati, 2001; Buser et al., 1992).

This little excurse was necessary to get at least a glimpse on why/how the Re-Timer® is supposed to work.

Using this biohacking device means using special designed glasses (see picture) who direct blue-green light of specific wavelength within the spectrum of light, 500nm of illuminance 506 lux, to be precisely (Scott et al., 2018).

The RE-TIMER® [affiliate link] Glasses:

Figure 5: RE-Timer®, source: © RE-TIMER®.

This light is directed to the eye: “ […] “through 4 light emitting diodes positioned on the lower portion of the plastic frame ~20 mm from the eye. These light therapy glasses are recommended by the manufacturer for the treatment of sleep disturbances, jet lag and seasonal affective disorder, and have been shown to significantly alter circadian rhythms in healthy young adults” (Scott et al., 2018).

By the way, when I talk about a so called “biohacking” device I refer to the term as of the definition in the Merriam Webster Dictionary:

“biological experimentation (as by gene editing or the use of drugs or implants) done to improve the qualities or capabilities of living organisms especially by individuals and groups working outside a traditional medical or scientific research environment”

To be precise here’s a detailed overview of the used light technology and light spectrum intensity of the Re-Timer®:

Lighting technology	4 Light-emitting diodes (LEDs), 0.1 watts, diffuser cover technology
Light spectrum intensity	Green-blue 500 nm dominant wavelength, UV-free light High setting is 506 Lux lm/m² and 230 µW/cm² Low setting is 315 Lux lm/m² and 143 µW/cm² We have chosen an intensity range that balances high efficacy with safety. Eyes are precious organs, and excessively higher intensities that may compromise this balance should be avoided.
Light pulse	50 to 166 hertz. Not suitable for those who suffer epilepsy or similar conditions.

Figure 6: Light technology and Light spectrum intesity of a RE-TIMER® device; source: © RE-TIMER®.

Are you what you eat or how your clocks tick?

So might it be the case, that we aren’t only what we eat respectively our microbiome absorbs but also how well our intracellular “clocks” tick?

Digging deeper into the function of the CR we now should take a look at its “central pacemaker” and how the hormone Melatonin is involved into it.

Besides every cell having its very own “clock”, they all seem to be synchronized to this “central pacemaker”, which is supposed to be located in our suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus (Golombeck and Rosenstein, 2010).

Again, we here first have to decode the word supra/chiasmatic and hypo/thalamus to get things a bit easier to understand.

The term supra/chiasmatic derives from the Latin prefix supra- = above, and from Greek chiasma, chiasmatos = Crossing/Crossing of nervers or visual fibers (Becher et al., 1995). Nucleus is the Latin word for core (Becher et al., 1995).

Take a look at my pictures of the brain (cut in sagittal plain) below, to get a better imagination of where the SCN (blue dot) is approximately located in the human brain.

Figure 7: Approximate location of the Suprachiasmatic Nucleus, source: own picture.

So, the SCN is one of many cores, located within the Hypothalamus (red shape). The following image shows an approximately location of the Hypothalamus.

Figure 8: Approximate location of the Hypothalamus, source: own picture.

With this little and very brief overview it might be easier to understand that the SCN secretes the so called “chief circadian hormone” (Melatonin) through sympathic projections to the pineal gland (McKena, 2017).

Furthermore, it is supposed to be that:

“During a typical light/dark cycle, pineal melatonin secretion begins between 9 and 11 pm, reaches a peak between 1 and 3 am and falls to baseline again between 7 and 9 am.” (Pevet and Challet, 2011; Brzezinski, 1997).

From the point of Glombek and Rosenstein “Melatonin acts at cell surface receptors within the central nervous system, where it regulates the sleep/wake cycle. It also acts on peripheral tissues, stabilising their circadian rhythms and aligning the phase relationships of different peripheral clocks.”

So get things a little more practical, you can simply say that you might use light (in a specific range) to adjust or “re-time” your circadian rhythm.

Let’s say you don’t go to bed between 9 and 11pm and do not wake up between 7 and 9 am, this might interrupt your CR respectively your sleep-wake-rhythm.

For example if you’re a shift worker, travel through different time zones (Jet-Lag) or it just happens according to seasonality (in winter, when you do not have that much hours of light like in summer).

On the manufacturer’s website you can i.e. use a RE-Timer Jet-Lag Calculator https://www.re-timer.com/the-product/jet-lag-calculator/ which might help you dealing with Jet-Lag.

With all these issues using the light of a Re-Timer® might help. I give you my personal experience with it.

How I experienced the Re-Timer®

When it comes to the different birds, I’m definitely an owl. I like to stay up late and sleep long in the morning. I sometimes stay up until 3:30am, sleep up to 11 o’clock. Having used the Re-Timer® just for one week (6days on, 1 day off) seems to really have “re-timed” my CR.

I now get tired around midnight and wake up aroung 8/9 am. What really surprised me was how fast this effect occurred! Another positive thing to mention is definitely no more tiredness in the afternoon around 15/16 pm.

At the moment of writing this (August 2019) I cannot yet give personal experience how this might work in winter. But I’ll post my updates here, letting you know.

The Re-Timer® [affiliate link] comes in a decent box that protects your glasses while travelling. You can switch between two modes, which are indicated by two LEDs on the right earpiece.

Figure 9: Carry case of the RE-TIMER®, source: © RE-TIMER®.

Also located on the right side is the Re-Timer’s battery LEDs. If you wear the Re-Timer® it’s timed to 60 minutes and will automatically switch off after an hour.

If I wear it and look out of the window (especially to white surfaces or a grey sky) I see everything with a light red touch. This stops immediately after taking the device off.

Human Charger ® – Sun in your ears?

Another of my Photobiomodulation-Tools I’ve been using for quite a while now is the so called “Valkee” made by a company from Finland, named “Human Charger®” [advertisement, not payed]. It looks like a little MP3-Player which basically “lights up your ears” through earbuds (see photo).

Figure 10: Valkee by Humancharger®; source: © Humancharger®.

The science behind it is quite simple:

The human brain seems to be inherently sensitive to light and the human brain is supposed to react to transcranial extraocular light.

In his study/Doctoral Dissertation: “Effects of transcranial light on molecules regulating circadian rhythm” Antii Flykman writes that:

“Light acts as the most important regulating and entraining factor of the mammalian circadian rhythm. This rhythm has evolved to set phases, in which different physiological and behavioral events occur at the right time of the day to synchronize the organism. The mechanism of light transduction via eyes to the brain and its effects on circadian rhythmicity is well known […]” (Flykman, 2018).

In another scientific study/Dissertation researchers found out that:

“[…] The light signal is traditionally assumed to only be mediated via the eyes. Recent studies have suggested the existence of putatively light sensitive structures in the rodent and human brain and penetration of light into the skull and brain tissue has been observed. The brain activation observed during transcranial bright light (TBL) exposure indicates a direct light responsivity of brain tissue […]” (Jurvelin, 2018).

To keep thing easy this just means, that humans seem to also have light receptors in their ears and that this light might reach their brains (through the scull bone) also “through the ear” instead of only through our retina.

Figure 11: Light sensitive areas of the brain, source: © Humancharger®.

Retina by the way derives from Latin rete = net (Becher et al., 2019). In German there’s a more accurate translation to retina “Netzhaut”. Literally translated that would be “net skin”.

The picture below gives you a little overview about the anatomy of a human eye, just in case you feel a little “lost in translation” 😉

“The retina is the innermost, light-sensitive layer of tissue of the eye of most vertebrates and some molluscs. The optics of the eye create a focused two-dimensional image of the visual world on the retina, which translates that image into electrical neural impulses to the brain to create visual perception, the retina serving a function analogous to that of the film or image sensor in a camera.” (Wikipedia, 2019).

Figure 12: Anatomy of a human eye, Source: Pixabay.

A study from 2017 indicated though, that a special photopigment (melanopsin (OPN4)) i.e. – which is especially reactive to blue light – is also located within the human brain and not exclusively in humans’ retinas (Nissilä et al., 2017).

In a research article named “Human Brain Reacts to Transcranial Extraocular Light”, Sun et al. documented their investigation whether the human brain is sensitive to extraocular light (Sun et al., 2016).

Extraocular again is a medical term that can easily be split into extra/auricular and be “decoded” into: the Latin prefix extra = outlying, outside and Latin oculus = eye (Becher et al., 1995). So extraocular means = “lying outside of the eye”.

Transcranial can be “decoded” into trans/cranial which is the composite of the Latin prefix trans- = over/across/beyond and Latin -respectively – Greek kranion = skull (Becher et al., 1995).

They (Sun et al.) draw the conclusion that:

“Extraocular light delivered through the ear canals was shown to penetrate at the base of the scull of a cadaver. Thus, we have shown that extraocular light impacts human brain functioning calling for further research on the mechanisms of action of light on the human brain.” (Sun et al., 2016).

Although this study was performed on a scull of a cadaver (*see Literature for explanation) it this showed that light – applied through the ear canal – seems to have reached the cadaver’s brain!

Furthermore, there was also ongoing investigation on healthy, living subjects (18 young males).

„Extraocular light was delivered using a commercial Bright Light Ear Headset (NPT1100, Valkee Oy, Oulu, Finland; […]). UV-free and blue-enriched LED light with maximum of 3.5 Lumens was presented via both ear canals. The light has a photon density of 1.13 × photons · · with a peak in the blue region around 448 nm” (Sun et al., 2016).

The bold accentuation was added by me!

Figure 13: The core photosensitive brain areas and their functions, source: © Humancharger®.

According to the application of extraauricular light you might also find the following studies interesting:

Transcranial bright light and symptoms of jet lag: a randomized, placebo-controlled trial (Jurvelin et al. 2015)
Transcranial light affects plasma monoamine levels and expression of brain encephalopsin in the mouse (Flyktman et al. 2015)
Effects of bright light treatment on psychomotor speed in athletes (Tulppo et al. 2014)
Transcranial bright light exposure via ear canals does not suppress nocturnal melatonin in healthy adults –a single-blind, sham-controlled, crossover trial (Jurvelin et al. 2014)
Altered resting-state activity in seasonal affective disorder (Abou-Elseoud et al. 2014)
Transcranial bright light treatment via ear canals in seasonal affective disorder: a randomized controlled double-blind dose-response study (Jurvelin et al. 2014)
Stimulating brain tissue with bright light alters functional connectivity in brain at the resting state (Starck et al. 2012)
Can transcranial brain-targeted bright light treatment via ear canals be effective in relieving symptoms in seasonal affective disorder? A pilot study (Timonen et al. 2012)

I find it quite amazing how many studies and investigational research is actually going on these days of how specific wavelength of light or light in general may affect the human body.

If you take a little time for yourself and dig a little into latest research (see list above) you’d be probably amazed, too.

Therefore I consider the topic of photobiomodulation much more as merely some “biohacking-stuff” but much more of common sense and “state of the art” information/knowledge.

If you want to know how light in general might affect our bodies read my article: “Biophotons: are all nutrition advices are merely belief systems?”

Figure 14: Biophotons, source: own picture.

My own experience with the “Valkee”

From my point of view the “Valkee” is a very convenient tool for Photobiomodulation. As I’m writing on this article (August 2019) it’s summer and I’d like to wait how I might experience a difference in the Valkee’s effect on my body during winter. I’ll keep you informed and will update this article.

Up to now I can say that the valkee is very easy to use, it’s a “plug and play”. There is only one button you can press, that starts the “treatment” and the LEDs on the circle indicate the remaining time, automatically switching off when 12 minutes are over.

My ears haven’t got “hot” nor have I experienced any uncomfortable heat in my ears while using the “Valkee”.

I use it pretty much every day (6 out of 7).

Conclusion

As you might see, a single article is by far way too short to cover all the myriads of interesting effects all kind of lights might have to the human body.

That’s why I focused in this article on only two Photobiomodulation tools I’ve been using recently to share my personal experience because – in my opinion – “sharing is caring”.

When it comes to the Circardian Rhythm I’ll always be rather an owl than a lark. So I was quite amazed when I started using the Re-Timer® [affilaite link] as well as the “Valkee” by “Humancharger®”.

Figure 15: My recent Photobiomodulation tools, source: own picture.

Having stayed up (voluntary) until about 3:30 every night I first didn’t believe those “tools” would have any noticeable effect, or if they might have, it would take probably weeks to notice.

Get me right, I haven’t had any sleep disorders but I just enjoyed staying up while everybody is still asleep. Just to embrace the silence and solitude (don’t mix this up with loneliness, big difference!).

So, being some kind of “human guinea pig” I tried both devices in combination. I wake up, get my 12 minutes of “sunshine in my ears” and put on my “Re-Timer-Galsses” for a treatment of 60 minutes.

Having used it for 6 consecutive days my CR went back to “normal”. I now get tired around 11/12 pm, go to bed and wake up pretty much accurate around 8/9 am!

I don’t have this little tiredness in the afternoon which would “hit” me around 15/16 o’clock anymore.

So, for me, those tools seem to work which is why I’ll keep them in my “biohacking tool box”.

Last but not least I’d like to mention that I’ve been using so called blue light blocking apps/software on my smartphone as well as on my laptop. So if you like/have to stay up late and do your research, work, whatsoever, you might draw this in consideration.

These apps/software is commonly for free and you might find it probably for any provider.

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