Als mensen ouder worden, tot in hun zestigste en ouder, kan slaap veranderen in een nachtelijke teleurstelling. Wat eens een vredige rust was, wordt gefragmenteerd, onbevredigend, of gewoon ontwijkend.
Voor sommigen is de oorzaak een chronische ziekte, of de medicijnen die ze slikken om die te behandelen. Of, het kan worden gekoppeld aan depressie en angst, de dubbele whammy van veroudering. Ook verergeren sommige aandoeningen, zoals slaapapneu en rustelozebenensyndroom, vaak op oudere leeftijd.
Het kan een vicieuze cirkel zijn. Ziekte brengt slechte slaap voort, die meer ziekte veroorzaakt.
Dus, met een groot deel van de Amerikaanse bevolking die de oudere jaren ingaat, is er een dringende behoefte om de correlatie tussen slaap en lichamelijke en geestelijke ziekten beter te begrijpen. En, een sleutel is het vinden van efficiëntere en minder invasieve manieren om oudere volwassenen te controleren die hopen in hun eigen huis te blijven.
Het volgen van slaap
Dina Katabi helpt om dat te laten gebeuren. Als hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen aan het MIT heeft zij met haar team een apparaat ontwikkeld dat met behulp van radiogolven bijhoudt hoe goed mensen al dan niet slapen. Specifiek, kan het meten wanneer en hoe lang een persoon in verschillende stadia van slaap doorbrengt, zoals licht, diep en REM.
En, in tegenstelling tot meer conventionele slaap tracking, waar een persoon wordt aangesloten op monitoren of sensoren moet dragen, is deze innovatieve aanpak gebouwd rond een doos die kan zitten, nauwelijks merkbaar, in een huis, niet anders dan een wi-fi router.
Dat is mogelijk omdat de onderzoekers een algoritme creëerden dat de machine in staat stelde om te leren verschillende niveaus van slaap te identificeren op basis van de weerkaatsing van radiogolven in de kamer waar de persoon slaapt.
Eenvoudig gezegd, het apparaat werd geleerd om een verband te herkennen tussen radiosignalen en de verschillende stadia van slaap. Dit werd gedaan door het vele voorbeelden te laten zien van slaapstadiumgegevens van een FDA-goedgekeurd bewakingsapparaat, terwijl het radiofrequentiesignalen in een kamer volgde. Aangezien radiogolven door een lichaam worden weerkaatst, kan de geringste beweging, zoals de polsslag of de ademhaling van een persoon, de frequentie veranderen. Deze maand nog kregen de onderzoekers een octrooi voor dit systeem om bewegingen te volgen. Het algoritme leerde het apparaat ook irrelevante veranderingen in het radiosignaal te negeren, zoals die welke worden veroorzaakt door weerkaatsingen van radiogolven op levenloze voorwerpen in de kamer.
“Na veel van dergelijke voorbeelden leert de machine het radiofrequentiepatroon dat bij elke slaapfase hoort,” legt Katabi uit. “Op dat moment is er geen behoefte meer aan meer voorbeelden. De machine kan worden meegenomen naar een nieuw huis en worden gebruikt door een nieuwe persoon. Zodra het het radiofrequentiepatroon ziet, weet het hoe het in kaart te brengen met het bijbehorende slaapstadium.”
Dat geeft het apparaat een groot voordeel ten opzichte van de huidige slaap-tracking methoden, zegt Matt Bianchi, hoofd van de divisie slaapgeneeskunde van het Massachusetts General Hospital. “Het is niet alleen dat het in huis is, maar het is eerder de capaciteit om herhaalde metingen uit te voeren,” zegt hij. “Slaapkwaliteit en -kwantiteit kunnen van nacht tot nacht veranderen, en deze variatie kan belangrijke aanwijzingen bevatten die direct kunnen leiden tot besluitvorming met betrekking tot gezondheid.
“Bijvoorbeeld,” voegt hij eraan toe, “het effect van alcohol en lichaamshouding op slaapapneu zijn goed bekend, maar komen niet bij elke persoon in gelijke mate voor. Als we slaapapneu gedurende meerdere nachten kunnen meten, kunnen we de impact van verschillende gedragingen op iemands slaap beter begrijpen en meer persoonlijke feedback geven.”
Inzicht in de ziekte van Parkinson
Katabi ziet een ander potentieel voordeel van slaapregistratie op lange termijn – de mogelijkheid om de progressie van aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson beter te begrijpen, waarvan is vastgesteld dat ze een sterke correlatie hebben met slaapproblemen. Zij merkt op dat veel mensen met een aandoening die REM-slaapgedragsstoornis (RBD) wordt genoemd, uiteindelijk Parkinson ontwikkelen. Mensen met RBD kunnen ronddraaien, met hun armen en benen zwaaien of zelfs rondlopen terwijl ze nog in de REM-slaap zijn.
“Door de relatie tussen RBD en Parkinson te begrijpen, zouden we een beter inzicht kunnen krijgen in wie Parkinson zou kunnen ontwikkelen en hoe het vordert,” zegt ze. “Dat zou kunnen helpen bij het ontwikkelen van medicijnen voor Parkinson.”
Om zo’n complexe relatie tussen een slaapstoornis en een chronische aandoening te begrijpen, is echter een langdurige analyse nodig.
“Je kunt dit niet echt begrijpen, tenzij je het gedurende een lange tijd volgt,” zegt Katabi. “Iemand die een REM-stoornis heeft, kan er vele jaren over doen om Parkinson te ontwikkelen. Het probleem vandaag is dat als je longitudinale studies van slaap wilt doen, mensen jarenlang regelmatig naar een ziekenhuis of kliniek zouden moeten gaan. Dat is niet doenbaar.”
Bianchi legt uit dat, hoewel wetenschappers zich al lang bewust zijn van een verband tussen RBD en Parkinson, ze moeite hebben gehad om te bepalen in hoeverre de eerste kan voorafgaan aan de tweede. De beste schatting op dit moment, zegt Bianchi, is 10 tot 20 jaar.
“Dit zijn ongelooflijk uitdagende studies om uit te voeren, precies omdat ze vereisen dat vele jaren en veel individuen worden gevolgd,” zegt hij. Dus, Bianchi erkent, hij is “erg enthousiast” over het vooruitzicht om in staat te zijn om belangrijke aspecten van slaap te volgen zonder dat een persoon bewakingsapparatuur hoeft te dragen.
Hoewel Katabi gelooft dat het nieuwe apparaat waarschijnlijk zal worden gebruikt voor onderzoek door farmaceutische bedrijven en slaaplaboratoria voordat het beschikbaar komt voor consumenten, ziet ze het als onderdeel van een groter doel om huizen “gezondheidsbewust” te maken.”
“Voor alle technologie in onze huizen, is er heel weinig om de gezondheid te begrijpen en in staat te zijn om gezondheidscrises te detecteren,” zegt ze. “Dat is vooral belangrijk voor oudere mensen die meer kans hebben op meerdere chronische ziekten.”
“Onze visie is iets dat we ‘invisibles’ noemen,’ apparaten die op de achtergrond van je huis kunnen zitten en een zorgverlener kunnen waarschuwen voor gezondheidsnoodsituaties en ook de progressie van ziekten kunnen volgen, “voegt ze eraan toe. “Op die manier kan een probleem worden aangepakt voordat iemand op de eerste hulp belandt.”
“We moeten de gezondheidszorg opnieuw bekijken. Op dezelfde manier als computers het kantoorwerk hebben veranderd, hebben we een nieuw systeem nodig dat kan omgaan met de veranderingen die kunnen komen met veel meer oudere mensen die alleen wonen. Dit is waar technologie een zeer grote rol kan spelen.”