Швейцарские ученые выяснили, что щелкающие звуки в пределах 60 децибел, воспроизводимые через наушники пожилым людям во время сна, помогают усилить медленные волны, которые, в свою очередь, положительно влияют на качество сна. Также они определили, что разница в эффективности акустического воздействия, вероятнее всего, связана со снижением продолжительности и количеством медленных волн. Статья опубликована в журнале Communications Medicine.
Сон — это неотъемлемая часть жизни любого человека, однако с возрастом продолжительность и качество сна снижается. У пожилых людей сон зачастую становится более поверхностным и фрагментарным, ученые связывают это с уменьшением медленных волн, которые являются доминирующими низкочастотными (<4 Герц) ритмами мозга во время медленного сна. Считается, что глубокий сон является одной из самых важных стадий сна, во время которой организм отдыхает и восстанавливается. Поэтому ученые уже давно изучают стратегии улучшения глубокого сна, так, например, некоторые исследования показывают, что воздействие различной стимуляции (чаще всего — акустической) в определенном ритме во время сна помогает увеличивать медленную волновую активность, что, в свою очередь, может улучшить качество сна.
Тем не менее ни одна технология слуховой стимуляции сна еще не зарекомендовала себя как сертифицированное медицинское носимое устройство, которое смогли бы использовать обычные люди, в том числе пожилые. Это во многом связано с тем, что на сегодняшний день не существует контролируемых рандомизированных клинических исследований, в которых изучалось бы влияние слуховой стимуляции в домашних условиях на сон и дневное функционирование людей разных возрастов.
Команда ученых во главе с доктором Кэролайн Лустенбергер (Caroline Lustenberger) из Цюрихского университета разработала портативное устройство для мониторинга сна и модуляции медленных волн с обратной связью и провели рандомизированное перекрестное исследование, в котором изучили влияние слуховой стимуляции в восходящей фазе на сон и дневное самочувствие пожилых людей. Для эксперимента были отобраны 16 участников в возрасте от 60 до 80 лет без диагностированных нарушений сна. Кроме того, с помощью базовой аудиометрии исследователи подтвердили, что добровольцы могут слышать звук на уровне 50 децибел (каждым ухом). Все эксперименты проводились дистанционно, то есть участники продолжали жить своей обычной жизнью у себя дома.
Первая ночь была ознакомительной, люди привыкали к устройству, которое непрерывно контролировало электрическую активность мозга владельца и записывало ЭЭГ (электроэнцефалограммы), ЭОГ (электроокулограммы) и ЭМГ (электромиограммы). Далее, в течение четырех недель участники в рандомном порядке во время глубокого сна получали или не получали слуховые стимуляции, при этом в одном варианте слуховые стимуляции применялись непрерывно, а в другом стимуляции включались на 6 секунд с перерывом в 6 секунд.
Как только аппарат засекал медленные волны во время сна, он издавал щелкающие звуковые сигналы через наушники-вкладыши, в зависимости от варианта стимуляции менялась длительность сигнала. Чтобы избежать пробуждения участников, громкость звуковых сигналов была адаптирована к глубине сна и индивидуальной реакции на стимул (минимум 46 децибел, максимум 60 децибел).
После анализа и фильтрации записанных данных, ученые обнаружили, что звуковое воздействие действительно усиливало медленные волны у части испытуемых, в то время как на других практически не влияло. Оказалось, что респонденты, которые не реагировали или реагировали на слуховые стимуляции слабо, были намного старше тех, на кого слуховые стимуляции влияли в значительной степени.
Ученые отмечают, что разница в эффективности акустического воздействия не связана с различием в порогах слышимости, вероятнее всего, с возрастом снижаются не только количество медленных волн, но и их продолжительность. Таким образом, разница всего в несколько лет, может привести к выраженной разнице в эффективности стимуляции. В дальнейшем ученые планируют создать метод прогнозирования того, насколько хорошо устройство будет работать на конкретном человеке, чтобы его можно было персонализировать и тем самым улучшить производительность.
Медленные волны связывают не только с качеством глубокого сна, но и с реактивацией информации для формирования памяти. Нейрофизиологи изучили механизмы формирования памяти во время сна и выяснили, что в консолидации памяти (переход воспоминаний из кратковременной в долговременную память) важную роль играют комплексы из медленных волн и веретен сна.
Алиса Родина