增强深度睡眠
SleepLoop是一种新设计的移动系统，可以通过听觉大脑刺激来帮助促进深度睡眠。该设备通过追踪个体进入慢波大脑活动的时间，触发听觉信号，同步神经元并增强慢波。
一、增强深度睡眠
许多人，尤其是老年人，会出现睡眠异常。尤其是随着年龄的增长，深度睡眠阶段变得更短、更浅。深度睡眠对大脑和记忆的再生都很重要，同时对心血管系统也有积极的影响。
研究人员已经证明，表示深度睡眠的脑电波，也就是慢波，可以通过在睡眠时用耳机播放精确计时的声音来改善。虽然这种方法在控制条件下的睡眠实验室中很有效，但迄今为止还没有一种解决方案可以居家持续效果超过一个晚上。
SleepLoop来拯救
作为SleepLoop项目的一部分，苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种可以在家里使用的移动系统，旨在通过听觉大脑刺激来促进深度睡眠。
SleepLoop系统由一个头带组成，该头带在睡前戴上并整夜佩戴。该头带包含电极和一个微型芯片，可不断监测睡眠者的大脑活动。这些数据使用特定软件在微型芯片上实时自主分析。
一旦睡眠的人在大脑活动中显示出深度睡眠特征的慢波，该系统就会触发一个短暂的听觉信号（点击）。这有助于同步神经元细胞并增强慢波。该解决方案的独特之处在于，在深度睡眠期间，睡觉的人并不会意识到这种声音。
第一项临床研究
来自苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学医院的研究人员，由运动神经控制实验室的小组负责人Caroline Lustenberger主导，首次使用该设备进行了一项临床研究，研究结果刚刚发表在《通讯医学》杂志上。
这项研究为60~80岁的参与者配备睡眠循环系统，要求他们自己在家里操作。该系统即使没有技术经验的用户也能够独立运行。“这很有效。令人惊讶的是，我们的数据丢失量惊人地少，参与者将该设备评为用户友好型设备”，Lustenberger说。
参与者在四周内每晚都佩戴这个设备，前两周每晚进行听觉刺激，接下来的两周内没有刺激。被试和研究人员都不知道在哪两周内播放了听觉信号，在哪两周内没有播放。
听觉刺激确凿可行
16名参与者的研究结果表明，在大多数参与者的深度睡眠过程中，确实可以通过听觉信号来增强慢波。然而，个体差异是广泛的，一些受试者对刺激的反应良好，而另一些受试者的反应很小或根本没有。
一个头戴SleepLoop系统睡觉的男人
苏黎世联邦理工学院研究人员开发的SleepLoop系统在指定时间发出声音，以放大慢波。图片来源：SleepLoop
根据Lustenberger的说法，一个人是否对刺激做出反应并不取决于他们在白天的健康状况。“有些人对刺激反应良好，并明显表现出慢波增强，而另一些人则没有反应，无论他们的日间健康状况如何。”
研究人员利用这些个体差异来更好地预测给定个体对听觉刺激的反应。这反过来又有助于他们优化和提高SleepLoop的性能。
市场轨道启动
剥离公司[1]Tosoo AG目前正在进一步开发该设备，并为临床市场做好准备。显然，它不是免费的，而只能通过医生的处方获得。
在苏黎世联邦理工学院开发这项技术的Walter Karlen强调说：“这是一种医疗设备，而不仅仅是一种健康消费产品，当你有睡眠困难时，便可以在网上订购。”Karlen已于2021年5月被任命为乌尔姆大学生物医学工程研究所所长。
他说：“该设备的使用必须由医生进行医学指导和监督。”该技术的进一步发展现在也将在乌尔姆继续进行。
二、居家老人的听觉深度睡眠刺激：一项随机交叉试验
研究背景
听觉刺激已经成为一种很有前景的工具，可以增强非侵入性睡眠慢波，深度睡眠大脑振荡，且与睡眠恢复紧密相关，并随着年龄的增长而减少。虽然听觉刺激在基于实验室的研究中显示出了有益的效果，但目前尚不清楚这种刺激方法是否可以转化到现实生活中。
Lustenberger, C., Ferster, M. L., Huwiler, S., Brogli, L., Werth, E., Huber, R., & Karlen, W. (2022). Auditory deep sleep stimulation in older adults at home: A randomized crossover trial. Communications Medicine, 2(1), 30. DOI:10.1038/s43856-022-00096-6.
方法
我们在62~78岁的健康成年人中进行了一项完全远程、随机、交叉的试验（clinicaltrials.gov：NCT03420677）。评估了慢波活动作为主要指标的结果、睡眠结构和日常功能，例如，警觉性和情绪作为次要结果，经过两周的移动听觉慢波刺激期和两周的对照期（无听觉刺激），间隔有两周的洗脱期。参与者被随机分配，根据哪种干预条件将首先使用区组设计来保证平衡。进行评估的参与者和实验者对这些情况一概不知。
结果
在33名被纳入和筛选的参与者中，我们报告了16名接受相同干预的参与者的数据。基于两种不同的听觉刺激方法，该受试群体慢波活动有显著的增强，而对睡眠结构和日常功能的影响较小。我们进一步强调了对听觉刺激的慢波反应存在于个体间和个体内的显著差异，并建立了预测机制。
讨论
虽然在完全偏离的环境中，健康老年人的慢波增强是可能的，但对听觉刺激的反应存在显著的个体差异。需要新的个性化解决方案来解决这些差异，该发现将指导未来的设计，以使用可穿戴技术有效地提供听觉睡眠刺激。
睡眠的恢复功能与慢波密切相关
慢波是在深度睡眠中发生的大脑活动模式，并随着年龄的增长而减弱。在一项试验中，研究人员使用了一种移动设备（SleepLoop），在睡眠过程中提供听觉刺激，测量它对慢波、情绪和警觉性的影响。这是一种在睡眠中管理精确定时声音的方法，通过听觉刺激来增加慢波。研究局限在于参与者之间以及在同一参与者的不同夜晚之间也有很大的效应差异。
该研究表明，在家主动进行听觉刺激是可行的，并有望指导未来的听觉刺激策略。
