What is CBTmin and why does the PRC revolve around it?

CBTmin is your core body temperature minimum, the coldest point of your night, roughly two to three hours before habitual wake. The light PRC is defined relative to it because that point marks the switch between the clock’s delay and advance regions.

Why is there a “dead zone”?

Through the middle of the biological day the clock is relatively insensitive to light, so light then produces little phase shift. The strong effects occur around the night and the transitions near CBTmin.

Does melatonin have a phase response curve too?

Yes, and it is roughly the opposite of the light curve: evening melatonin tends to advance the clock, morning melatonin to delay it. Any use of melatonin is a medical decision – consult a doctor or pharmacist.

Phasen-Response-Kurve (PRC)

Kurz gesagt

Eine Phasen-Response-Kurve (PRC) ist ein Diagramm, das zeigt, wie stark ein Reiz – meist Licht – die innere Uhr verschiebt, abhängig davon, wann er einwirkt. Die Licht-PRC hat eine einfache Form: Licht in den Stunden vor dem Tiefpunkt Ihrer Körpertemperatur verzögert die Uhr, Licht danach stellt sie vor, und Licht in der Tagesmitte bewirkt wenig. Sie ist das Regelwerk hinter dem richtigen Zeitpunkt für Licht bei Jetlag.

Einfach erklärt

Stellen Sie sich vor, Sie geben einem Kind auf der Schaukel Schwung. Schubsen Sie im richtigen Moment, schwingt die Schaukel höher; schubsen Sie im falschen Moment, arbeiten Sie gegen sie. Genauso wirkt Licht auf Ihre innere Uhr. Die Phasen-Response-Kurve ist einfach die Landkarte dafür, „welcher Moment was bewirkt“: Sie zeigt Ihnen, wann ein Lichtimpuls Ihre Uhr früher stellt, wann später und wann er kaum ins Gewicht fällt.

Der entscheidende Bezugspunkt ist der Tiefpunkt Ihrer Körperkerntemperatur, kurz CBTmin – der kühlste und müdeste Moment Ihrer Nacht, meist ein paar Stunden vor Ihrer üblichen Aufwachzeit. Alles auf der Kurve wird relativ zu diesem Punkt gemessen. Licht vor dem CBTmin verzögert Ihre Uhr (schiebt alles nach hinten). Licht nach dem CBTmin stellt sie vor (zieht alles nach vorn).

Im Detail

Um eine PRC zu erstellen, geben Forschende verschiedenen Personen zu unterschiedlichen inneren Uhrzeiten einen kontrollierten Lichtimpuls und messen dann, wie weit und in welche Richtung sich die Uhr jeder Person verschoben hat. Licht-PRCs des Menschen wurden unter anderem durch Arbeiten von Minors, Waterhouse und Wehr (1991) und, unter sorgfältig kontrollierten Laborbedingungen, von Khalsa und Kollegen (2003) ermittelt. Die so gewonnene Kurve hat eine charakteristische Form:

Verzögerungsbereich – Licht am Abend und in der ersten Nachthälfte (vor dem CBTmin) verschiebt die Uhr nach hinten. Am größten sind die Verzögerungen in den Stunden direkt vor dem CBTmin.
Umschlagpunkt – in der Nähe des CBTmin kippt die Wirkung von Verzögerung zu Vorverlagerung.
Vorverlagerungsbereich – Licht in der späten Nacht und am Morgen (nach dem CBTmin) verschiebt die Uhr nach vorn.
Tote Zone – über die Mitte des Tages hinweg bewirkt Licht kaum eine Phasenverschiebung, weil die Uhr dann relativ unempfindlich ist.

Zwei wichtige Präzisierungen. Erstens liegen die größten Verschiebungen nahe am CBTmin; kleine zeitliche Fehler rund um diesen Punkt können daher eine hilfreiche Vorverlagerung in eine unerwünschte Verzögerung verkehren – ein Grund, einem berechneten Plan mehr zu vertrauen als dem Bauchgefühl. Zweitens wandert der CBTmin selbst, während Sie sich anpassen: Mit jedem Tag erfolgreicher Verschiebung rückt er um etwa eine Stunde früher (bei einer Vorverlagerung) oder später (bei einer Verzögerung). Die Zeitfenster „Licht suchen“ und „Licht meiden“ wandern deshalb Tag für Tag mit, statt fest zu bleiben.

Melatonin hat eine eigene PRC, die ungefähr das Spiegelbild der Lichtkurve ist – Melatonin am Abend stellt die Uhr vor, Melatonin am Morgen verzögert sie. Weil die beiden Kurven gegenläufig sind, kann ein guter Plan Licht und (unter ärztlicher Begleitung) zeitlich abgestimmtes Melatonin so kombinieren, dass beide in dieselbe Richtung wirken. Eastman und Burgess (2009) ist eine bekannte praxisorientierte Übersichtsarbeit, die diese Kurven in konkrete Zeitpläne für die Tage vor dem Flug und nach der Ankunft übersetzt.

Illustration (Grafik in Planung)

Die klassische PRC-Darstellung als Inline-SVG: Die waagerechte Achse zeigt die Uhrzeit relativ zum CBTmin (bei null markiert), die senkrechte Achse Ausmaß und Richtung der Phasenverschiebung (Vorverlagerungen oberhalb der Linie, Verzögerungen darunter). Die Kurve fällt vor dem CBTmin in den Verzögerungsbereich, schneidet beim CBTmin die Nulllinie, steigt danach in den Vorverlagerungsbereich und verläuft durch die tote Zone um die Tagesmitte flach. Eine blasse, spiegelbildliche Kurve kann zum Vergleich die Melatonin-PRC zeigen. Da es sich um eine echte wissenschaftliche Darstellung handelt, muss sie ein maßstabsgetreues SVG sein – niemals ein dekoratives oder KI-generiertes Bild.

Was das für Ihre Reise bedeutet

Die PRC erklärt, warum sich die Jetlag-Empfehlungen so klar nach Flugrichtung unterscheiden. Ein Flug nach Osten bedeutet, dass Sie Ihre Uhr vorstellen müssen: Sie brauchen Licht im Vorverlagerungsbereich (am Morgen vor Ort) und müssen Licht im Verzögerungsbereich (am späten Abend) meiden. Ein Flug nach Westen bedeutet, dass Sie Ihre Uhr zurückstellen müssen: Sie suchen Abendlicht und meiden Licht am frühen Morgen. Der Ost-West-Rechner erklärt diesen Unterschied, und der Licht-Planer wendet die Kurve auf Ihre konkrete Route an und verschiebt die Zeitfenster jeden Tag ein wenig, während Ihr CBTmin wandert.

Ein häufiger Fehler, den die PRC erklärt: Nach einer weiten Reise nach Osten kann helles Licht zu früh am Morgen vor Ort noch vor Ihren CBTmin fallen, der sich noch nicht an die Ortszeit angepasst hat, und Ihre Uhr verzögern statt vorstellen – das Gegenteil dessen, was Sie erreichen wollen. Ein Plan, der berücksichtigt, wo Ihr CBTmin tatsächlich liegt, bewahrt Sie vor dieser Falle.

Häufige Fragen

Was ist der CBTmin, und warum dreht sich die PRC um ihn?

Der CBTmin ist der Tiefpunkt Ihrer Körperkerntemperatur, der kühlste Moment Ihrer Nacht, etwa zwei bis drei Stunden vor Ihrer gewohnten Aufwachzeit. Die Licht-PRC wird relativ zu ihm definiert, weil an diesem Punkt der Verzögerungsbereich der Uhr in den Vorverlagerungsbereich übergeht.

Warum gibt es eine „tote Zone“?

In der Mitte des biologischen Tages ist die Uhr relativ unempfindlich für Licht, sodass Licht dann kaum eine Phasenverschiebung bewirkt. Die starken Effekte treten in der Nacht und in den Übergängen rund um den CBTmin auf.

Hat auch Melatonin eine Phasen-Response-Kurve?

Ja, und sie verläuft ungefähr umgekehrt zur Lichtkurve: Melatonin am Abend stellt die Uhr eher vor, Melatonin am Morgen verzögert sie eher. Jede Einnahme von Melatonin ist eine medizinische Entscheidung – wenden Sie sich an eine Ärztin, einen Arzt oder eine Apotheke.

Quellen

Khalsa SBS, Jewett ME, Cajochen C & Czeisler CA (2003). „A phase response curve to single bright light pulses in human subjects.“ Journal of Physiology, 549(3).
Minors DS, Waterhouse JM & Wehr A (1991). „A human phase-response curve to light.“ Neuroscience Letters, 133(1).
Lewy AJ, Ahmed S, Jackson JML & Sack RL (1992). „Melatonin shifts human circadian rhythms according to a phase-response curve.“ Chronobiology International, 9(5).
Eastman CI & Burgess HJ (2009). „How to travel the world without jet lag.“ Sleep Medicine Clinics, 4(2) – praxisorientierte Zeitplanung auf Basis der PRC für Licht und Melatonin.

Form und Verlauf der Licht- und der Melatonin-PRC sowie ihre Anwendung auf Reisen stammen direkt aus den oben genannten wissenschaftlich begutachteten Quellen; die Rechner von jetlag.info setzen diese Erkenntnisse als transparente, nicht medizinische Planungsheuristik um.