Forradalmi alkalmazás segíthet jobban megérteni, hogyan alszunk

A fejlesztést Joyita Dutta professzor, a biomedikai mérnöki kar oktatója és az egyetem Biomedical Imaging and Data Science Lab vezetője irányította. Dutta célja egy olyan megoldás létrehozása volt, amellyel a kutatók laboron kívül, otthoni környezetben is hatékonyan tudják vizsgálni az alvásminőséget – különösen azoknál, akik alvászavarokkal vagy neurodegeneratív betegségekkel, például Alzheimer-kórral küzdenek.

A laborból az okosórára: új korszak az alváskutatásban

A jelenlegi „arany standard” az alvás tanulmányozására a laboratóriumi EEG-vizsgálat, amely során a páciensek fejére elektródákat helyeznek, és egy éjszakán át rögzítik az agyi aktivitást. Ez a módszer azonban költséges, kényelmetlen, és csak rövid idejű adatokat biztosít.

Ezzel szemben az Apple Watch szinte bárki számára elérhető, egész nap viselhető, és képes folyamatosan rögzíteni a pulzusszámot és más élettani adatokat, amelyek kulcsfontosságúak az alvás szakaszainak elemzéséhez.

A BIDSleep alkalmazás pontosan ezeket az adatokat gyűjti és elemzi egy új, mesterséges intelligencia alapú modellel, amely képes meghatározni, hogy a felhasználó éppen melyik alvási fázisban van – például mélyalvásban vagy REM-szakaszban.

Az AI a mélyalvás nyomában

A Dutta-labor csapata által fejlesztett mesterséges intelligencia-modell 71%-os pontossággal azonosította a helyes alvási fázisokat – felülmúlva más, a kutatók által korábban alkalmazott megközelítéseket.

Különösen figyelemre méltó, hogy a modell a mélyalvás felismerésében teljesített a legjobban – ez az alvásfázis ugyanis az, amely az életkor előrehaladtával leginkább csökken, és amelynek hiánya számos egészségügyi problémához, például memóriazavarhoz és kognitív hanyatláshoz vezethet.

„Nemcsak az összpontosság számít, hanem az is, hogy mennyire tudjuk pontosan meghatározni a klinikailag fontos mutatókat – például az alvás hatékonyságát, a teljes alvásidőt vagy az elalvási időt” – magyarázza Tzu-An Song, a labor posztdoktori kutatója és a tanulmány első szerzője.
A BIDSleep által gyűjtött adatok alapján a modell ezekben a mutatókban is közelebb állt a laboratóriumi EEG-mérésekhez, mint bármely más megoldás.

Több, mint egy okosóra

Dutta szerint az alkalmazás egyik legnagyobb előnye, hogy lehetővé teszi több egymást követő éjszaka adatainak gyűjtését, sőt akár rövid szundik megfigyelését is – amit a hagyományos alvásvizsgálatok nem tudnak követni.

„Szeretnénk, ha kutatók és orvosok is használnák ezt az alkalmazást, ezért úgy terveztük, hogy az adatok könnyen exportálhatók és többnapos elemzésekhez is felhasználhatók legyenek” – mondja Dutta.

A kutatócsoport a jövőben tervezi, hogy a BIDSleep teljesítményét összeveti az Apple Watch saját alvásfigyelő funkciójával, amely a kutatás idején még nem volt elérhető. Dutta azonban bízik abban, hogy az ő alkalmazásuk részletesebb és pontosabb méréseket biztosít, hiszen sűrűbben rögzíti a pulzusadatokat, mint az Apple beépített algoritmusai.

Az alváskutatás jövője a csuklónkon

A BIDSleep alkalmazás és az azt működtető mesterséges intelligencia új távlatokat nyit az alvás egészségének kutatásában. Azáltal, hogy a technológia megfizethető és kényelmes alternatívát kínál a laboratóriumi alvásvizsgálatokhoz, a tudósok nagyobb mintán, valós környezetben gyűjthetnek adatokat – ami közelebb vihet bennünket az olyan betegségek, mint az Alzheimer-kór, jobb megértéséhez és megelőzéséhez.