Το SleepLoop, ένα πρόσφατα σχεδιασμένο κινητό σύστημα, μπορεί να βοηθήσει στην προώθηση του βαθέος ύπνου μέσω της ακουστικής διέγερσης του εγκεφάλου. Η συσκευή παρακολουθεί πότε ένα άτομο εισέρχεται σε δραστηριότητα του εγκεφάλου αργών κυμάτων, ενεργοποιώντας ένα ακουστικό σήμα που βοηθά στο συγχρονισμό των νευρώνων και ενισχύει τα αργά κύματα.
Πολλοί άνθρωποι, ιδιαίτερα οι ηλικιωμένοι, υποφέρουν από μη φυσιολογικό ύπνο. Συγκεκριμένα, οι φάσεις βαθέος ύπνου γίνονται πιο σύντομες και πιο ρηχές με την ηλικία. Ο βαθύς ύπνος είναι σημαντικός για την αναγέννηση του εγκεφάλου και της μνήμης, ενώ έχει επίσης θετική επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα.
Οι ερευνητές έχουν δείξει ότι τα κύματα του εγκεφάλου που χαρακτηρίζουν τον βαθύ ύπνο, τα λεγόμενα αργά κύματα, μπορούν να βελτιωθούν με την αναπαραγωγή με ακρίβεια χρονομετρημένων ήχων μέσω των ακουστικών κατά τον ύπνο. Ενώ αυτό λειτουργεί καλά στο εργαστήριο ύπνου υπό ελεγχόμενες συνθήκες, μέχρι στιγμής δεν έχει υπάρξει λύση στο σπίτι που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί περισσότερο από μία μόνο νύχτα.
SleepLoop για διάσωση
Στο πλαίσιο του έργου SleepLoop, ερευνητές στο ETH Zurich ανέπτυξαν ένα κινητό σύστημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σπίτι και στοχεύει στην προώθηση του βαθύ ύπνου μέσω της ακουστικής διέγερσης του εγκεφάλου.
Το σύστημα SleepLoop αποτελείται από ένα κεφαλόδεσμο που τοποθετείται πριν τον ύπνο και φοριέται όλη τη νύχτα. Αυτή η κεφαλόδεσμος περιέχει ηλεκτρόδια και ένα μικροτσίπ που μετρούν συνεχώς την εγκεφαλική δραστηριότητα του ατόμου που κοιμάται. Τα δεδομένα από αυτό αναλύονται αυτόνομα σε πραγματικό χρόνο στο μικροτσίπ χρησιμοποιώντας προσαρμοσμένο λογισμικό.
Μόλις το άτομο που κοιμάται παρουσιάζει αργά κύματα στην εγκεφαλική δραστηριότητα που χαρακτηρίζει τον βαθύ ύπνο, το σύστημα ενεργοποιεί ένα σύντομο ακουστικό σήμα (κλικ). Αυτό βοηθά στο συγχρονισμό των νευρωνικών κυττάρων και στην ενίσχυση των αργών κυμάτων. Αυτό που κάνει τη λύση μοναδική είναι ότι το άτομο που κοιμάται δεν γνωρίζει συνειδητά αυτόν τον ήχο κατά τη διάρκεια του βαθέος ύπνου.
Η πρώτη κλινική μελέτη
Ερευνητές από το ETH της Ζυρίχης και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Ζυρίχης, με επικεφαλής την Caroline Lustenberger, επικεφαλής της ομάδας στο Neural Control of Movement Lab, πραγματοποίησαν για πρώτη φορά κλινική μελέτη με αυτή τη συσκευή. Τα αποτελέσματα μόλις δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Communications Medicine.
Η μελέτη περιελάμβανε τον εξοπλισμό των συμμετεχόντων, μεταξύ 60 και 80 ετών, με το σύστημα SleepLoop, το οποίο έπρεπε να λειτουργήσουν οι ίδιοι στο σπίτι τους. Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί ανεξάρτητα ακόμη και από χρήστες με μικρή τεχνική εμπειρία. «Αυτό λειτούργησε πολύ καλά. Είχαμε απροσδόκητα λίγη απώλεια δεδομένων και οι συμμετέχοντες αξιολόγησαν τη συσκευή ως φιλική προς το χρήστη», λέει ο Lustenberger.
Φορούσαν τη συσκευή κάθε βράδυ για συνολικά τέσσερις εβδομάδες, με την ακουστική διέγερση να δίνεται σε νυχτερινή βάση για δύο εβδομάδες και χωρίς διέγερση για τις επόμενες δύο εβδομάδες. Ούτε τα άτομα ούτε οι ερευνητές γνώριζαν σε ποιες δύο εβδομάδες παίζονταν τα ακουστικά σήματα και σε ποιες όχι.
Η ακουστική διέγερση είναι πράγματι εφικτή
Τα αποτελέσματα 16 συμμετεχόντων στη μελέτη δείχνουν ότι ήταν πράγματι δυνατό να ενισχυθούν τα αργά κύματα μέσω ακουστικών σημάτων κατά τον βαθύ ύπνο στους περισσότερους συμμετέχοντες. Ωστόσο, οι ατομικές διαφορές ήταν εκτεταμένες με ορισμένα από τα άτομα να ανταποκρίνονται πολύ καλά στα ερεθίσματα, ενώ άλλα ανταποκρίθηκαν ελάχιστα ή καθόλου.
Σύμφωνα με τον Lustenberger, το ερώτημα εάν ένα άτομο αντιδρούσε σε ένα ερέθισμα δεν εξαρτιόταν από την ευημερία του κατά τη διάρκεια της ημέρας. «Μερικοί άνθρωποι γενικά ανταποκρίθηκαν καλά στα ερεθίσματα και εμφάνισαν σαφώς ενισχυμένα αργά κύματα, ενώ άλλοι δεν έδειξαν καμία ανταπόκριση, ανεξάρτητα από την καθημερινή τους ευημερία».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτές τις ατομικές διαφορές για να προβλέψουν καλύτερα πώς ένα συγκεκριμένο άτομο θα ανταποκριθεί στο ακουστικό ερέθισμα. Αυτό με τη σειρά του τους βοηθά να βελτιστοποιήσουν και να βελτιώσουν την απόδοση του SleepLoop.
Σε τροχιά κυκλοφορίας στην αγορά
Μια spin-off εταιρεία Tosoo AG, αυτή τη στιγμή εργάζεται για την περαιτέρω ανάπτυξη της συσκευής και την προετοιμασία της για την κλινική αγορά. Είναι ήδη σαφές ότι δεν θα διατίθεται δωρεάν, αλλά μόνο με συνταγή γιατρού.
«Αυτή είναι μια ιατρική συσκευή, όχι απλώς ένα καταναλωτικό προϊόν ευεξίας που μπορείτε να παραγγείλετε διαδικτυακά όταν έχετε προβλήματα με τον ύπνο», τονίζει ο Walter Karlen, ο οποίος ανέπτυξε την τεχνολογία στην ETH Zurich. 1 Ο Karlen διορίστηκε Διευθυντής του Ινστιτούτου Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Ulm τον Μάιο του 2021.
«Η χρήση της συσκευής πρέπει να υποδεικνύεται ιατρικά και να επιβλέπεται από γιατρό», λέει. Η περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας θα συνεχιστεί τώρα και στο Ulm.
Πηγή: neurosciencenews.com
