Носимое устройство с ультразвуком и электродами помогло людям быстрее переходить в фазу быстрого сна (REM-сон), которая играет важную роль в обработке эмоций и закреплении памяти, и дольше оставаться в ней.
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали носимое устройство NEUSLeeP, способное без лекарств и хирургического вмешательства влиять на фазу быстрого сна (REM-сон). Как сообщается в журнале Nature Communications, пластырь использует мягкие ультразвуковые волны и электроды, чтобы воздействовать на глубокие области мозга и одновременно отслеживать его активность в реальном времени.
В испытании с участием 28 человек технология помогла участникам в среднем на 43 минуты быстрее перейти в фазу REM-сна и примерно на 16 минут дольше оставаться в этом состоянии. Именно в фазе быстрого сна человек чаще всего видит наиболее яркие и запоминающиеся сновидения.
Как работает технология NEUSLeeP
Фото: Huiliang «Evan» Wang
Пластырь крепится к коже и объединяет две функции: стимуляцию мозга и контроль его состояния. Ультразвуковые волны позволяют воздействовать на участки мозга, связанные с быстрым сном, а встроенные электроды фиксируют изменения мозговой активности.
«Это первый случай, когда нам удалось неинвазивно воздействовать на глубокие области мозга, участвующие в фазе быстрого сна, одновременно отслеживая мозговую активность», — рассказал Кай Винг «Кевин» Тан, руководитель исследовательской работы.
По словам Хуилиана «Эвана» Вана, доцента кафедры биомедицинской инженерии Инженерной школы Кокрелла, устройство открывает возможности для изучения сна и создания методов помощи людям с нарушениями сна в домашних условиях.
Участники исследования отметили, что пластырь оказался удобным и безопасным. При его использовании не было выявлено серьезных побочных эффектов.
Возможное влияние на стресс и эмоциональное состояние
Ученые также обнаружили дополнительные изменения после стимуляции. У здоровых участников улучшилась вариабельность сердечного ритма — показатель способности организма адаптироваться к стрессу.
Сканирование мозга показало изменения в нейронных цепях, связанных с обработкой эмоций. Исследователи считают, что увеличение продолжительности REM-сна может влиять не только на восстановление организма, но и на эмоциональное состояние.
«Фаза быстрого сна (REM-сон) — это не просто сновидения, это эмоциональная перезагрузка и адаптация к стрессу», — объяснил Грегори Фонзо, доцент кафедры психиатрии и поведенческих наук Медицинской школы Делла.
По его словам, увеличение времени, проведенного в этой фазе, может помочь людям лучше справляться со стрессовыми ситуациями.
Новый подход к лечению нарушений сна
Фото: Huiliang «Evan» Wang Пластырь для глубокого сна
Недостаток или нарушение REM-сна связано с рядом состояний, включая депрессию, тревожные расстройства и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Сейчас для коррекции проблем со сном применяются лекарства и поведенческая терапия, однако у этих методов могут быть ограничения и побочные эффекты.
Авторы работы планируют провести более масштабные исследования, чтобы проверить эффективность NEUSLeeP при хронической бессоннице, депрессии и ПТСР. В будущем устройство может использоваться не только для терапии, но и для домашнего мониторинга сна и персонализированного подбора методов лечения.
«Мы видим будущее, в котором пациенты с психическими расстройствами смогут оптимизировать свой сон с помощью неинвазивного и безопасного лечения», — отметил Винсент Мысливец, профессор Медицинского центра Техасского университета в Сан-Антонио.
По его словам, такая технология потенциально может помочь большому числу людей получать более качественный восстановительный сон.