Wenn Menschen über 60 Jahre alt werden, kann der Schlaf zu einer nächtlichen Enttäuschung werden. Was einst friedliche Ruhe war, wird fragmentiert, unbefriedigend oder einfach ausweichend.
Für einige ist die Ursache eine chronische Erkrankung oder die Medikamente, die sie zur Behandlung einnehmen. Oder es könnte mit Depressionen und Angstzuständen verbunden sein, dem doppelten Durcheinander des Alterns. Auch einige Störungen, wie Schlafapnoe und Restless-Leg-Syndrom, verschlimmern sich im Alter häufig.
Es kann ein Teufelskreis sein. Krankheit erzeugt schlechten Schlaf, der mehr Krankheit erzeugt.
Angesichts der Tatsache, dass ein großer Teil der US-Bevölkerung in den letzten Jahren ist, ist es dringend erforderlich, den Zusammenhang zwischen Schlaf und körperlichen und geistigen Erkrankungen klarer zu verstehen. Ein Schlüssel liegt darin, effizientere und weniger invasive Möglichkeiten zu finden, ältere Erwachsene zu überwachen, die in der Hoffnung sind, in ihren eigenen vier Wänden zu bleiben.
Schlaf verfolgen
Dina Katabi trägt dazu bei. Als Professorin für Elektrotechnik und Informatik am MIT haben sie und ihr Team ein Gerät entwickelt, das mithilfe von Radiowellen feststellt, wie gut Menschen schlafen oder nicht. Insbesondere kann gemessen werden, wann und wie lange sich eine Person in verschiedenen Schlafstadien wie Licht, Tiefe und REM befindet.
Und im Gegensatz zu herkömmlicher Schlafdatenerfassung, bei der eine Person an Monitore angeschlossen ist oder Sensoren tragen muss, basiert dieser innovative Ansatz auf einer Box, die sich kaum merklich in einem Haus befindet, ähnlich wie ein WLAN-Router.
Dies ist möglich, weil die Forscher einen Algorithmus entwickelt haben, mit dem die Maschine anhand der Reflexion von Radiowellen in dem Raum, in dem die Person schläft, verschiedene Schlafniveaus erkennen kann.
Einfach gesagt, wurde dem Gerät beigebracht, eine Verbindung zwischen Funksignalen und den verschiedenen Schlafstadien zu erkennen. Dies wurde erreicht, indem viele Beispiele von Schlafstadiendaten von einem von der FDA zugelassenen Überwachungsgerät gezeigt wurden, während Radiofrequenzsignale in einem Raum verfolgt wurden. Wenn Radiowellen von einem Körper reflektiert werden, kann die Frequenz durch kleinste Bewegungen, wie z. B. den Puls oder die Atmung einer Person, geändert werden. Erst in diesem Monat wurde den Forschern ein Patent für dieses Bewegungsverfolgungssystem erteilt. Der Algorithmus hat dem Gerät auch beigebracht, irrelevante Funksignaländerungen zu ignorieren, z. B. solche, die durch Reflexionen von Funkwellen an leblosen Objekten im Raum verursacht werden.
„Nach vielen solchen Beispielen lernt die Maschine das mit jeder Schlafphase verbundene Radiofrequenzmuster“, erklärt Katabi. „Zu diesem Zeitpunkt sind keine weiteren Beispiele erforderlich. Die Maschine kann in ein neues Zuhause gebracht und von einer neuen Person benutzt werden. Sobald es das Radiofrequenzmuster erkennt, weiß es, wie es der entsprechenden Schlafphase zugeordnet wird. “
Das gibt dem Gerät einen großen Vorteil gegenüber den derzeitigen Schlaf-Tracking-Methoden, sagt Matt Bianchi, Chef der Abteilung für Schlafmedizin am Massachusetts General Hospital. "Es ist nicht nur zu Hause, sondern es ist auch die Fähigkeit, wiederholte Messungen durchzuführen", sagt er. „Schlafqualität und -quantität können sich von Nacht zu Nacht ändern, und diese Variation kann wichtige Hinweise enthalten, die direkt zu Entscheidungen in Bezug auf die Gesundheit führen können.
"Zum Beispiel", fügt er hinzu, "sind die Auswirkungen von Alkohol und Körperhaltung auf die Schlafapnoe bekannt, treten jedoch nicht bei jeder Person gleich auf. Wenn wir die Schlafapnoe über mehrere Nächte messen könnten, könnten wir die Auswirkungen verschiedener Verhaltensweisen auf den Schlaf einer Person besser verstehen und ein persönlicheres Feedback geben. “
Parkinson-Krankheit verstehen
Katabi sieht einen weiteren potenziellen Vorteil für das Langzeitschlaf-Tracking - die Fähigkeit, das Fortschreiten von Zuständen wie der Parkinson-Krankheit, bei denen eine starke Korrelation mit Schlafproblemen festgestellt wurde, besser zu verstehen. Sie stellt fest, dass viele Menschen mit einer Erkrankung namens REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD) schließlich Parkinson entwickeln. Menschen mit RBD können sich herumschlagen, mit Armen und Beinen schlagen oder sogar im REM-Schlaf herumlaufen.
"Wenn wir die Beziehung zwischen RBD und Parkinson verstehen, können wir besser verstehen, wer Parkinson entwickelt und wie es weitergeht", sagt sie. "Das könnte helfen, Medikamente für Parkinson zu entwickeln."
Um diese komplexe Beziehung zwischen einer Schlafstörung und einem chronischen Zustand zu verstehen, ist jedoch eine lange Analyse erforderlich.
"Man kann das nur wirklich verstehen, wenn man es über einen langen Zeitraum überwacht", sagt Katabi. „Jemand, der an einer REM-Störung leidet, kann viele Jahre brauchen, um an Parkinson zu erkranken. Das Problem ist heute, dass Menschen, wenn Sie Langzeitstudien zum Schlaf durchführen möchten, jahrelang regelmäßig in ein Krankenhaus oder eine Klinik gehen müssen. Das ist nicht machbar. "
Bianchi erklärt, dass Wissenschaftler sich zwar seit langem eines Zusammenhangs zwischen RBD und Parkinson bewusst sind, sich jedoch Mühe gegeben haben, festzustellen, inwieweit erstere den letzteren vorausgehen können. Die beste Schätzung zu diesem Zeitpunkt, sagt Bianchi, ist 10 bis 20 Jahre.
"Dies sind unglaublich herausfordernde Studien, die genau deshalb durchgeführt werden müssen, weil sie viele Jahre erfordern und viele Personen befolgt werden müssen", sagt er. Bianchi räumt ein, dass er „sehr aufgeregt“ ist, dass er wichtige Aspekte des Schlafs verfolgen kann, ohne dass eine Person Überwachungsgeräte tragen muss.
Während Katabi der Ansicht ist, dass das neue Gerät wahrscheinlich von Pharmaunternehmen und Schlaflabors für Forschungszwecke eingesetzt wird, bevor es den Verbrauchern zur Verfügung steht, sieht sie es als Teil eines umfassenderen Ziels an, die Gesundheit von Wohnungen zu fördern.
"Bei aller Technologie in unseren Häusern gibt es nur sehr wenig, um die Gesundheit zu verstehen und gesundheitliche Notfälle zu erkennen", sagt sie. „Das ist besonders wichtig für ältere Menschen, die häufiger an mehreren chronischen Krankheiten leiden.
„Wir bezeichnen unsere Vision als‚ unsichtbare 'Geräte, die sich im Hintergrund Ihres Zuhauses befinden und eine Pflegekraft auf gesundheitliche Notfälle aufmerksam machen und auch das Fortschreiten von Krankheiten verfolgen können “, fügt sie hinzu. „Auf diese Weise kann ein Problem behoben werden, bevor eine Person in die Notaufnahme kommt.
„Wir müssen die Gesundheitsversorgung überdenken. Genauso wie Computer die Büroarbeit veränderten, brauchen wir ein neues System, das die Veränderungen bewältigen kann, die bei viel mehr allein lebenden älteren Menschen auftreten können. Hier kann Technologie eine sehr große Rolle spielen. “
