Nowa technologia opracowana przez zespół z Uniwersytetu Massachusetts w Amherst może zrewolucjonizować sposób, w jaki badacze monitorują sen. Dzięki aplikacji BIDSleep i modelowi sztucznej inteligencji, konsumencki Apple Watch staje się narzędziem do zaawansowanego pomiaru faz snu, eliminując potrzebę kosztownych i skomplikowanych badań laboratoryjnych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak Apple Watch i aplikacja BIDSleep wspierają badania nad snem.
- W jaki sposób sztuczna inteligencja poprawia dokładność analizy faz snu.
- Dlaczego nowa technologia może zastąpić tradycyjne badania polisomnograficzne.
- Jakie znaczenie ma dokładny pomiar snu głębokiego w kontekście choroby Alzheimera.
Nowe podejście do badań snu
Zespół pod kierownictwem prof. Joyity Dutty z Daniel J. Riccio Jr. College of Engineering stworzył aplikację, która w połączeniu z Apple Watch i nowym algorytmem AI umożliwia skuteczne monitorowanie snu w warunkach domowych.
Naszym celem było uzyskanie jak największej wytrzymałości dzięki niespecjalistycznemu konsumenckiemu urządzeniu noszonemu, jakim jest Apple Watch – podkreśla Dutta, główna autorka badania opublikowanego w IEEE Transactions on Biomedical Engineering.
Dotychczasowe metody badania snu, jak polisomnografia w warunkach szpitalnych, są kosztowne, inwazyjne i często ograniczone do jednej nocy. Aplikacja BIDSleep oferuje natomiast możliwość zbierania danych przez wiele dni, również z nieplanowanych drzemek – co jest szczególnie istotne w badaniach nad chorobą Alzheimera.
Jak działa aplikacja BIDSleep?
Aplikacja monitoruje zmiany tętna użytkownika, które są silnie powiązane z różnymi fazami snu. Tętno spada w trakcie snu głębokiego, a wzrasta w fazach REM i przy większej aktywności mózgu.
Zebrane dane trafiają do stworzonego przez naukowców modelu sztucznej inteligencji, który analizuje je i klasyfikuje odpowiednie fazy snu. Co istotne, model ten:
- osiąga dokładność identyfikacji faz snu na poziomie 71%, co przewyższa inne dostępne rozwiązania;
- jest szczególnie precyzyjny w wykrywaniu snu głębokiego, co ma kluczowe znaczenie w badaniach starzenia się;
- umożliwia ocenę wskaźników klinicznych, takich jak latencja zasypiania, efektywność snu czy całkowity czas snu.
Nasza metoda sprawdza się lepiej w przypadku praktycznie wszystkich tych wskaźników – zauważa Tzu-An Song, adiunkt w laboratorium Dutty i pierwsza autorka artykułu.
Potencjał kliniczny i naukowy
Celem zespołu jest udostępnienie narzędzia środowisku naukowemu i medycznemu. Dane z aplikacji można łatwo eksportować, co umożliwia prowadzenie długoterminowych analiz w różnych populacjach, bez konieczności angażowania pacjentów w uciążliwe procedury szpitalne.
Docelowo chcielibyśmy, aby naukowcy i klinicyści korzystali z tej aplikacji, dlatego stworzyliśmy ją w taki sposób, aby można było łatwo przenosić dane i uzyskiwać z niej informacje z kilku nocy – tłumaczy Dutta.
Choć obecnie aplikacja nie została jeszcze porównana bezpośrednio z natywną funkcją analizy snu w Apple Watch, zespół planuje takie badania w przyszłości. Według Dutty BIDSleep dostarcza dokładniejszych danych, ponieważ zbiera dane o tętnie z większą częstotliwością niż Apple Health.
Główne wnioski
- Apple Watch może pełnić funkcję zaawansowanego narzędzia do badań snu dzięki aplikacji BIDSleep.
- Nowy model AI osiąga dokładność identyfikacji faz snu na poziomie 71% – lepszą niż inne znane metody.
- Technologia pozwala na analizę wskaźników klinicznych snu w warunkach domowych, bez elektrod i laboratoriów.
- Aplikacja umożliwia badanie snu głębokiego i drzemek, co jest trudne do uchwycenia w tradycyjnych metodach.
Źródło:
- IEEE Transactions on Biomedical Engineering
- University of Massachusetts Amherst
