https://frosthead.com

Denne enhed bruger radiobølger til at spore, hvordan du sover

Når folk ældes ind i 60'erne og derover, kan søvn blive til en natlig skuffelse. Det, der engang var fredelig, bliver fragmenteret, utilfredsstillende eller simpelthen undvigende.

For nogle er årsagen kronisk sygdom, eller de medikamenter, de tager for at behandle den. Eller det kan være bundet til depression og angst, den dobbelte whammy af aldring. Nogle forstyrrelser, såsom søvnapnø og rastløst bensyndrom, forværres ofte i alderdommen.

Det kan være en ond cirkel. Sygdom begynder dårlig søvn, der begynder mere sygdom.

Så når en stor del af den amerikanske befolkning går ind i sine ældre år, er der et presserende behov for mere klarlagt at forstå sammenhængen mellem søvn og fysisk og psykisk sygdom. Og en nøgle er at finde mere effektive og mindre invasive måder at overvåge ældre voksne i håb om at blive i deres eget hjem.

Sporing af søvn

Dina Katabi hjælper med at få det til. Hun er professor i elektroteknik og datalogi ved MIT og hun og hendes team har udviklet en enhed, der bruger radiobølger til at spore, hvor godt folk sover - eller ikke sover. Specifikt kan det måle hvornår og hvor længe en person bruger i forskellige søvnstadier, såsom lys, dyb og REM.

Og i modsætning til mere konventionel søvnsporing, hvor en person er tilsluttet skærme eller er nødt til at bære sensorer, er denne innovative tilgang bygget omkring en kasse, der næsten ikke kan ses i et hjem, ikke i modsætning til en wi-fi-router.

Det er muligt, fordi forskerne oprettede en algoritme, der gjorde det muligt for maskinen at lære at identificere forskellige niveauer af søvn baseret på reflektionen af ​​radiobølger i det rum, hvor personen sover.

Kort sagt blev enheden lært at genkende en forbindelse mellem radiosignaler og de forskellige søvnstadier. Dette blev gjort ved at vise det mange eksempler på søvnstadiedata fra en FDA-godkendt overvågningsanordning, mens den sporet radiofrekvenssignaler i et rum. Når radiobølger reflekteres fra en krop, kan den mindste bevægelse, såsom en persons puls eller vejrtrækning, ændre frekvensen. Lige denne måned fik forskerne et patent til dette bevægelsessporingssystem. Algoritmen lærte også enheden at ignorere radiosignalændringer, der er irrelevante, såsom dem, der er forårsaget af refleksioner af radiobølger fra livløse genstande i rummet.

”Efter mange sådanne eksempler lærer maskinen radiofrekvensmønsteret, der er knyttet til hvert søvnstadium, ” forklarer Katabi. ”På det tidspunkt er der ikke behov for flere eksempler. Maskinen kan føres til et nyt hjem og bruges af en ny person. Når den først ser radiofrekvensmønsteret, ved den, hvordan den kan kortlægges til det tilsvarende søvnstadium. ”

Det giver enheden en stor fordel i forhold til de nuværende søvnsporingsmetoder, siger Matt Bianchi, chef for divisionen for søvnmedicin ved Massachusetts General Hospital. ”Det er ikke kun, at det er i hjemmet, men snarere evnen til at udføre gentagne målinger, ” siger han. ”Søvnkvalitet og -mængde kan ændre sig fra nat til nat, og denne variation kan indeholde vigtige spor, der kan føre direkte til beslutningstagning i forbindelse med sundhed.

”For eksempel tilføjer han, ” effekten af ​​alkohol og kropsposition på søvnapnø er velkendt, men forekommer ikke ens i hver person. Hvis vi kunne måle søvnapnø over flere nætter, kunne vi bedre forstå virkningen af ​​forskellige opførsler på en persons søvn og give mere personlig feedback. ”

Forståelse af Parkinsons sygdom

Katabi ser en anden potentiel fordel ved langsigtet søvnsporing - evnen til bedre at forstå udviklingen af ​​tilstande som Parkinsons sygdom, som har vist sig at have en stærk sammenhæng med søvnproblemer. Hun bemærker, at mange mennesker med en tilstand kaldet REM-søvnadfærdsforstyrrelse (RBD) til sidst udvikler Parkinson. Mennesker med RBD kan smadre rundt, slappe af arme og ben eller endda gå rundt, mens de stadig er i REM-søvn.

”Ved at forstå forholdet mellem RBD og Parkinson, kunne vi have en bedre forståelse af, hvem der kan udvikle Parkinson, og hvordan det skrider frem, ” siger hun. ”Det kan hjælpe med at udvikle lægemidler til Parkinson.”

At forstå den slags komplekse forhold mellem en søvnforstyrrelse og en kronisk tilstand kræver dog langvarig analyse.

”Du kan ikke rigtig forstå dette, medmindre du overvåger det i lang tid, ” siger Katabi. ”En person med REM-lidelse kan tage mange år at udvikle Parkinson. Problemet i dag er, at hvis du vil foretage langsgående undersøgelser af søvn, ville folk være nødt til at gå til et hospital eller klinik i årevis. Det er ikke muligt. ”

Bianchi forklarer, at selvom forskere længe har været opmærksomme på en forbindelse mellem RBD og Parkinson, har de kæmpet for at bestemme, hvor meget førstnævnte kan gå foran sidstnævnte. Det bedste skøn på dette tidspunkt, siger Bianchi, er 10 til 20 år.

”Dette er utroligt udfordrende studier, der skal udføres netop fordi de kræver mange år og mange individer, ” siger han. Så, erkender Bianchi, er han “meget begejstret” for udsigten til at kunne spore de vigtigste aspekter ved søvn uden at en person har brug for at bære overvågningsudstyr.

Mens Katabi mener, at den nye enhed sandsynligvis vil blive brugt til forskning fra farmaceutiske virksomheder og søvnlaboratorier, før den bliver tilgængelig for forbrugere, ser hun det som en del af et større mål om at gøre hjem "sundhedsbevidste."

”For al teknologien i vores hjem er der meget lidt at forstå sundhed og være i stand til at opdage sundhedsmæssige nødsituationer, ” siger hun. ”Det er især vigtigt for ældre mennesker, der er mere tilbøjelige til at have flere kroniske sygdomme.

”Vores vision er noget, vi kalder” usynlige ”enheder, der kan sidde i baggrunden i dit hjem og kan advare en plejeperson for sundhedsmæssige nødsituationer og også spore progression af sygdomme, ” tilføjer hun. ”På den måde kan der løses et problem, før en person ender på akutthuset.

”Vi er nødt til at genoverveje sundhedsvæsenet. På samme måde som computere ændrede kontorarbejde, har vi brug for et nyt system, der kan håndtere de ændringer, der kan komme med mange flere ældre, der bor alene. Det er her teknologi kan spille en meget stor rolle. ”

Denne enhed bruger radiobølger til at spore, hvordan du sover