När människor åldras upp i 60-årsåldern kan sömnen bli en nattlig besvikelse. Det som en gång var en fridfull vila blir fragmenterat, otillfredsställande eller helt enkelt undvikande.
För vissa är orsaken kronisk sjukdom eller de mediciner de tar för att behandla den. Eller så kan det vara kopplat till depression och ångest, åldrandets dubbelgångare. Dessutom förvärras ofta vissa störningar, som sömnapné och restless leg syndrome, på äldre dagar.
Det kan vara en ond cirkel. Sjukdom föder dålig sömn som föder mer sjukdom.
Så, med en stor del av den amerikanska befolkningen på väg in i åldrarna, finns det ett trängande behov av att tydligare förstå sambandet mellan sömn och fysisk och psykisk sjukdom. Och en nyckel är att hitta effektivare och mindre invasiva sätt att övervaka äldre vuxna som hoppas kunna bo kvar i sina egna hem.
Spårning av sömn
Dina Katabi hjälper till att göra detta möjligt. Hon är professor i elektroteknik och datavetenskap vid MIT och har tillsammans med sitt team utvecklat en apparat som använder radiovågor för att spåra hur bra människor sover – eller inte sover. Den kan särskilt mäta när och hur länge en person befinner sig i olika sömnstadier, t.ex. lätt sömn, djup sömn och REM-sömn.
Och till skillnad från mer konventionell sömnuppföljning, där en person är ansluten till monitorer eller måste bära sensorer, är detta innovativa tillvägagångssätt uppbyggt kring en låda som kan sitta, knappt märkbar, i hemmet, inte helt olikt en wi-fi-router.
Det är möjligt eftersom forskarna skapade en algoritm som gjorde det möjligt för maskinen att lära sig att identifiera olika nivåer av sömn baserat på reflektionen av radiovågor i rummet där personen sover.
Enklare uttryckt lärde man apparaten att känna igen ett samband mellan radiosignaler och de olika stadierna av sömn. Detta gjordes genom att visa den många exempel på data om sömnstadier från en FDA-godkänd övervakningsutrustning, samtidigt som den spårade radiofrekvenssignaler i ett rum. Eftersom radiovågor reflekteras av en kropp kan minsta rörelse, t.ex. en persons puls eller andning, ändra frekvensen. Så sent som denna månad fick forskarna ett patent för detta rörelsespårningssystem. Algoritmen lärde också apparaten att ignorera radiosignalförändringar som är irrelevanta, t.ex. sådana som orsakas av reflektioner av radiovågor från livlösa föremål i rummet.
”Efter många sådana exempel lär sig maskinen det radiofrekvensmönster som är förknippat med varje sömnstadium”, förklarar Katabi. ”Vid den tidpunkten finns det inget behov av fler exempel. Maskinen kan tas med till ett nytt hem och användas av en ny person. När den väl ser radiofrekvensmönstret vet den hur den ska kartlägga det till motsvarande sömnstadium.”
Detta ger apparaten en stor fördel jämfört med nuvarande metoder för sömnspårning, säger Matt Bianchi, chef för divisionen för sömnmedicin vid Massachusetts General Hospital. ”Det är inte bara att den finns i hemmet, utan det är snarare kapaciteten att utföra upprepade mätningar”, säger han. ”Sömnkvalitet och kvantitet kan förändras från natt till natt, och denna variation kan innehålla viktiga ledtrådar som kan leda direkt till beslutsfattande som rör hälsan.”
”Till exempel”, tillägger han, ”effekten av alkohol och kroppsposition på sömnapné är välkänd, men förekommer inte lika mycket hos varje person. Om vi kunde mäta sömnapné under flera nätter skulle vi bättre kunna förstå hur olika beteenden påverkar en persons sömn och ge mer personlig feedback.”
Förståelse av Parkinsons sjukdom
Katabi ser en annan potentiell fördel med långsiktig sömnspårning – möjligheten att bättre förstå utvecklingen av tillstånd som Parkinsons sjukdom, som har visat sig ha en stark korrelation med sömnproblem. Hon konstaterar att många personer med ett tillstånd som kallas REM-sömnbeteendestörning (REM-Sleep Behavior Disorder, RBD) så småningom utvecklar Parkinsons sjukdom. Personer med RBD kan slå runt, flaxa med armar och ben eller till och med gå runt medan de fortfarande befinner sig i REM-sömn.
”Genom att förstå sambandet mellan RBD och Parkinsons sjukdom skulle vi kunna få en bättre förståelse för vem som kan utveckla Parkinsons sjukdom och hur den fortskrider”, säger hon. ”Det skulle kunna bidra till att utveckla läkemedel mot Parkinson.”
För att förstå denna typ av komplexa relation mellan en sömnstörning och en kronisk sjukdom krävs dock en långvarig analys.
”Man kan inte riktigt förstå detta om man inte övervakar det under lång tid”, säger Katabi. ”Det kan ta många år för någon som har REM-störning att utveckla Parkinsons sjukdom. Problemet i dag är att om man vill göra longitudinella studier av sömnen skulle människor behöva gå till ett sjukhus eller en klinik regelbundet i flera år. Det går inte att göra.”
Bianchi förklarar att även om forskarna länge har varit medvetna om sambandet mellan RBD och Parkinsons sjukdom har de kämpat för att fastställa hur mycket det förstnämnda kan föregå det sistnämnda. Den bästa uppskattningen i dagsläget, säger Bianchi, är 10 till 20 år.
”Det här är otroligt utmanande studier att genomföra just för att de kräver många år och många individer som ska följas”, säger han. Bianchi erkänner att han är ”mycket entusiastisk” över utsikten att kunna spåra viktiga aspekter av sömnen utan att en person behöver bära övervakningsutrustning.
Men även om Katabi tror att den nya enheten sannolikt kommer att användas för forskning av läkemedelsföretag och sömnlaboratorier innan den blir tillgänglig för konsumenter, ser hon den som en del av ett större mål om att göra hemmen ”hälsomedvetna”.
”Trots all den teknik som finns i våra hem finns det väldigt lite för att förstå hälsan och för att kunna upptäcka hälsokriser”, säger hon. ”Det är särskilt viktigt för äldre människor som är mer benägna att ha flera kroniska sjukdomar.”
”Vår vision är något som vi kallar ”osynliga”, enheter som kan sitta i bakgrunden i hemmet och som kan varna en vårdare för hälsokriser och även spåra utvecklingen av sjukdomar”, tillägger hon. ”På så sätt kan ett problem åtgärdas innan en person hamnar på akutmottagningen.
”Vi måste tänka om när det gäller hälso- och sjukvård. På samma sätt som datorerna förändrade kontorsarbetet behöver vi ett nytt system som kan hantera de förändringar som kan följa av att många fler äldre människor lever ensamma. Här kan tekniken spela en mycket stor roll.”