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鳳凰科技訊 北京時(shí)間12月2日消息，據(jù)科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道，美國(guó)馬薩諸塞州總醫(yī)院（MGH）的調(diào)查人員研發(fā)了一種可以精確追蹤進(jìn)入睡眠的動(dòng)態(tài)過(guò)程的系統(tǒng)，在此之前利用現(xiàn)有技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在發(fā)表在10月的期刊《公共科學(xué)圖書館·計(jì)算生物學(xué)》上的最新研究里，研究小組描述了如何將關(guān)鍵的生理學(xué)測(cè)量與不會(huì)干擾睡眠開始的行為任務(wù)相結(jié)合，從而提供了進(jìn)入睡眠的漸進(jìn)過(guò)程的更詳盡信息。這一系統(tǒng)不僅可以作為未來(lái)研究的強(qiáng)大工具，還能夠提供有關(guān)診斷和理解睡眠紊亂問(wèn)題的寶貴見(jiàn)解。

人進(jìn)入睡眠過(guò)程中身體會(huì)發(fā)生哪些變化？

“我們的個(gè)人經(jīng)歷告訴我們進(jìn)入睡眠是個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，目前的臨床方法只能定義一個(gè)人睡著了的單一時(shí)間點(diǎn)，” 研究首席作者、馬薩諸塞州總醫(yī)院麻醉科、重癥監(jiān)護(hù)和疼痛管理科的邁克爾·普瑞諾(Michael Prerau)博士這樣說(shuō)道?！拔覀兊淖钚卵芯匡@示何時(shí)睡著固然重要，但更重要的是如何睡著的過(guò)程?，F(xiàn)在我們能夠追蹤，隨著你從清醒過(guò)渡到睡著的過(guò)程，你的整個(gè)神經(jīng)學(xué)、生理學(xué)和行為活動(dòng)過(guò)程，而非僅僅是研究你入睡所需要的時(shí)間。”

在這項(xiàng)研究里，調(diào)查人員描述了他們研發(fā)的一種可以持續(xù)估計(jì)個(gè)體在睡眠開始的過(guò)程中每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)個(gè)體清醒的程度?！斑@是我們研究睡眠開始的方式的一個(gè)典范轉(zhuǎn)移，” 研究高級(jí)作者、馬薩諸塞州總醫(yī)院麻醉科、重癥監(jiān)護(hù)和疼痛管理科的帕特里克·普頓(Patrick Purdon)博士這樣表示?！巴ㄟ^(guò)量化從清醒到睡眠過(guò)渡過(guò)程中大腦活動(dòng)和行為的動(dòng)態(tài)變化，我們現(xiàn)在擁有了一個(gè)可以研究睡眠紊亂，例如失眠癥和嗜眠發(fā)作的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蚣堋！?/p>

通過(guò)將大腦活動(dòng)的變化與睡眠開始時(shí)意識(shí)性的丟失相聯(lián)系，調(diào)研人員研發(fā)了一種可以追蹤個(gè)體逐漸睡著過(guò)程中對(duì)個(gè)體行為破壞性最小的新方法。之前的方法所使用的任務(wù)或者是要求參與者對(duì)聽(tīng)覺(jué)線索做出反應(yīng)——這可能會(huì)打擾被試者進(jìn)入睡眠，或者是使用體動(dòng)記錄儀——它是被大多數(shù)臨床睡眠設(shè)備和消費(fèi)者可穿戴設(shè)備用于測(cè)量移動(dòng)的方法，這種方法無(wú)法將睡著和靜止不動(dòng)的清醒狀態(tài)區(qū)分開來(lái)。為了避免這些問(wèn)題，調(diào)查人員提出了一種獨(dú)創(chuàng)性的新行為任務(wù)，能夠在不打擾睡眠的前提下精確測(cè)量。

除了對(duì)聲音做出反應(yīng)，被試者手中還握著一個(gè)小型的橡膠“壓力球”，他們被要求在每一次吸氣時(shí)擠壓這個(gè)壓力球，而在呼氣時(shí)釋放這一壓力球。被試者手上戴的手套和前臂上安裝的電極可以測(cè)量每一次擠壓的時(shí)間和力度。通過(guò)這種方式，被試者的每一次呼吸都作為刺激物，而擠壓行為成為行為反應(yīng)。追蹤壓力球被擠壓的方式和個(gè)體呼吸之間是如何保持一致的反映了一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，也即越來(lái)越多的擠壓行為不合時(shí)宜或者直接消失。測(cè)量前臂肌肉所施加的力也反映了睡眠開始時(shí)擠壓運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度是如何逐漸下降的。

在進(jìn)行擠壓小球測(cè)量的同時(shí)，腦電圖描記器（EEG）也被用于追蹤三項(xiàng)腦電波樣式——之前的研究顯示它們與進(jìn)入睡眠有關(guān)：阿爾法頻率范圍強(qiáng)度的下降，以及德?tīng)査腿X電波頻率的增加。所有這些測(cè)量的結(jié)合——擠壓球的時(shí)間和強(qiáng)度以及腦電波水平的改變——被用于計(jì)算調(diào)查人員所謂的清醒可能性，一種對(duì)被試者在睡眠開始的過(guò)程中清醒程度的估計(jì)。

對(duì)健康被試者連續(xù)進(jìn)行幾晚上的測(cè)量不僅提供了比傳統(tǒng)測(cè)定睡眠方法更精確的結(jié)果，還揭示了不同個(gè)體睡眠開始的方式的差異。目前的臨床標(biāo)準(zhǔn)定義當(dāng)一個(gè)人阿爾法范圍的腦電波開始消失時(shí)，睡眠便開始了。雖然9名被試者中有7名符合這一模式，但另外兩名被試者在阿爾法腦電波水平已經(jīng)下降后數(shù)分鐘仍能夠準(zhǔn)時(shí)擠壓小球。只有在德?tīng)査腿X電波頻率都上升時(shí)，行為和生理學(xué)測(cè)量才都暗示了被試者已經(jīng)睡著。

“被試者持續(xù)的對(duì)行為任務(wù)做出反應(yīng)，盡管目前的臨床測(cè)量表明他們已經(jīng)睡著，但很明顯事實(shí)并非如此，” 普瑞諾說(shuō)道。“這些結(jié)果表明德?tīng)査腿X電波頻率的存在，而非阿爾法頻率的缺失，才是行為停止的必要條件。我們可能需要重新調(diào)查定義睡眠開始的方式，因?yàn)樾袨槭沁@一問(wèn)題的一個(gè)至關(guān)重要的組成部分，而它尚未被臨床測(cè)試過(guò)?！?/p>

通過(guò)定義健康個(gè)體進(jìn)入睡眠過(guò)程的特征，普瑞諾和普頓認(rèn)為這項(xiàng)研究最終將提供有睡眠困難的病人所面臨的問(wèn)題的新見(jiàn)解，從而導(dǎo)致更好的理解和診斷睡眠紊亂疾病，并更精確的測(cè)量睡眠藥物的效用。這一方法還可以用于追蹤某些警惕性至關(guān)重要的情景里的睡意狀況。