بسیاری از افراد به خصوص افراد مسن از خواب غیرطبیعی رنج می برند. به ویژه، مراحل خواب عمیق با افزایش سن کوتاه تر و کم عمق تر می شوند. خواب عمیق برای بازسازی مغز و حافظه مهم است و همچنین تأثیر مثبتی بر سیستم قلبی عروقی دارد.
SleepLoop، یک سیستم تلفن همراه جدید طراحی شده، می تواند از طریق تحریک شنوایی مغز به خواب عمیق کمک کند. این دستگاه زمانی را ردیابی می کند که فرد وارد فعالیت مغزی با موج آهسته می شود و سیگنال شنوایی را تحریک می کند که به همگام سازی نورون ها و تقویت امواج آهسته کمک می کند.
محققان نشان داده‌اند که امواج مغزی مشخص‌کننده خواب عمیق، به اصطلاح امواج آهسته، با پخش صداهای زمان‌بندی شده دقیق از طریق گوشی در هنگام خواب بهبود می‌یابند. در حالی که این روش در آزمایشگاه خواب تحت شرایط کنترل شده به خوبی کار می کند، تا کنون هیچ راه حلی در خانه وجود نداشته است که بتوان بیش از یک شب از آن استفاده کرد.
به عنوان بخشی از پروژه SleepLoop، محققان ETH زوریخ یک سیستم تلفن همراه ساخته اند که می تواند در خانه استفاده شود و هدف آن ترویج خواب عمیق از طریق تحریک شنوایی مغز است.
سیستم SleepLoop از یک هدبند تشکیل شده است که هنگام خواب روی آن قرار می گیرد و در طول شب از آن استفاده می شود. این هدبند حاوی الکترودها و یک ریزتراشه است که به طور مداوم فعالیت مغز فرد خواب را اندازه گیری می کند. داده های حاصل از این به طور مستقل در زمان واقعی بر روی ریزتراشه با استفاده از نرم افزار سفارشی تجزیه و تحلیل می شود.
به محض اینکه فرد در خواب امواج آهسته ای را در فعالیت مغزی نشان می دهد که مشخصه خواب عمیق است، سیستم یک سیگنال شنوایی کوتاه (کلیک کردن) ایجاد می کند. این به همگام سازی سلول های عصبی و تقویت امواج آهسته کمک می کند. چیزی که راه حل را منحصر به فرد می کند این است که فرد خواب به طور آگاهانه از این صدا در هنگام خواب عمیق آگاه نیست.
اولین مطالعه بالینی
محققان ETH زوریخ و بیمارستان دانشگاه زوریخ به سرپرستی کارولین لوستنبرگر، رهبر گروه در آزمایشگاه کنترل عصبی حرکت، برای اولین بار یک مطالعه بالینی با این دستگاه انجام دادند. نتایج به تازگی در مجله Communications Medicine منتشر شده است.
این مطالعه شامل تجهیز شرکت‌کنندگان بین ۶۰ تا ۸۰ سال به سیستم SleepLoop بود که آنها باید خودشان در خانه خود کار می‌کردند. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که حتی توسط کاربرانی که تجربه فنی کمی دارند به طور مستقل عمل کند.
آنها مجموعاً به مدت چهار هفته هر شب از این دستگاه استفاده کردند، با تحریک شنوایی به مدت دو هفته به صورت شبانه و تا دو هفته بعد هیچ تحریکی انجام نشد. نه آزمودنی ها و نه محققین نمی دانستند سیگنال های شنوایی در کدام دو هفته پخش می شود و در کدام دو هفته پخش نمی شود.
تحریک شنوایی در واقع امکان پذیر است.
نتایج حاصل از ۱۶ شرکت‌کننده در این مطالعه نشان می‌دهد که در اکثر شرکت‌کنندگان واقعاً می‌توان امواج آهسته را از طریق سیگنال‌های شنوایی در طول خواب عمیق تقویت کرد. با این حال، تفاوت‌های فردی گسترده بود و برخی از آزمودنی‌ها به خوبی به محرک‌ها پاسخ می‌دادند، در حالی که برخی دیگر به حداقل یا اصلاً پاسخ نمی‌دادند.
سیستم SleepLoop که توسط محققان ETH زوریخ ساخته شده است، صدا را در زمان مناسب برای تقویت امواج آهسته مغز منتشر می کند.
این سوال که آیا یک فرد به یک محرک واکنش نشان می‌دهد یا خیر، به سلامتی او در طول روز بستگی ندارد. “برخی از افراد عموماً به خوبی به محرک ها واکنش نشان می دهند و به وضوح امواج آهسته تقویت شده را نشان می دهند، در حالی که برخی دیگر بدون توجه به سلامتی روزانه خود هیچ پاسخی نشان نمی دهند.”
محققان از این تفاوت‌های فردی برای پیش‌بینی بهتر نحوه واکنش یک فرد به محرک شنیداری استفاده کرده‌اند. این به نوبه خود به آنها کمک می کند تا عملکرد SleepLoop را بهینه و بهبود بخشند.
منبع:
“Auditory deep sleep stimulation in older adults at home: a randomized crossover trial” by Lustenberger C et al. ,2022.Communications Medicine