Ученые обнаружили удивительно мощную помощь в бесконечном поиске лучшего ночного сна - смартфон.
Смотреть на устройство не поможет вам заснуть, но телефоны позволили исследователям собрать множество реальных данных о снах тысяч добровольцев со всего мира. Исследование исследует ежедневное перетягивание каната между естественными ритмами наших тел и нашими социальными календарями.
Два года назад математики Дэниел Форгер и Оливия Уолч из Мичиганского университета разработали бесплатное приложение для телефона под названием ENTRAIN, которое помогает путешественникам преодолевать задержки в самолете, создавая оптимизированные персональные графики освещения. Приложение основано на математической модели, которая эффективно работает только тогда, когда пользователи точно вводят такую информацию, как их местоположение, часы сна и ежедневное воздействие света. Ученые, видя потенциал в таких данных, попросили пользователей анонимно добровольно предоставить информацию, собранную приложением. Примерно 10 000 человек из 100 стран сделали это.
«Удивительно, что практически бесплатно мы получили один из самых богатых и интересных наборов данных о человеческом сне, который когда-либо собирался», - говорит Фоджер. «Невоспетые герои в этом - все люди, которые согласились прислать нам свои данные».
То, что они поделились, выявило некоторые примечательные закономерности, о которых Forger и Walch, вместе с коллегой по UM Эми Кокран, сообщают сегодня в журнале Science Advances Например, в некоторых странах живут ночные совы, в то время как в других есть граждане, которые наслаждаются прекрасным сном. Жители Сингапура и Японии остановились на низком уровне, уснув в среднем всего 7 часов 24 минуты сна за ночь. В отличие от этого, Нидерланды в среднем каждую ночь спали в течение 8 часов и 12 минут сна.
Кажется, что женщины в большинстве случаев спят на ночь на полчаса дольше, чем мужчины. «Это огромно», - говорит Фогер. «Полчаса на самом деле очень сильно влияет на вашу общую работоспособность». Мужчины среднего возраста в среднем меньше всего спят и часто спят меньше, чем рекомендованные 7–8 часов.
Однако, когда люди становятся старше, их графики сна выглядят намного более похожими. «Когда мы смотрели на привычки сна разных возрастных групп в нашей популяции, мы заметили, что распределение времени сна и бодрствования сужается с увеличением возраста», - отмечает Уолч. Это может быть реальной поддержкой результатов прошлых исследований, добавляет она, в ходе которых выяснилось, что пожилые люди имеют более узкие временные рамки, в которых можно заснуть и уснуть.
Пол Келли (Paul Kelley), который занимается исследованиями сна и циркадной неврологии в Оксфордском университете, сказал, что отрадно видеть, как технологии и математические модели применяются к науке о сне. «Изобретательные новые методы и новые результаты могут предложить дополнительные способы понимания наших биологических систем хронометража», - отмечает он, предупреждая, что такие исследования еще не завершены.
Многие люди не получают достаточно шутей. Недавнее исследование CDC показало, что каждый третий взрослый в США не получает рекомендуемые семь минимальных часов на регулярной основе. И люди в других странах мира также истощены. Это создает проблемы гораздо более серьезные, чем сварливые разговоры за завтраком и пристрастие к кофе. Лишение сна может повысить ваши шансы на ожирение, диабет, высокое кровяное давление, болезни сердца, инсульт, стресс и другие заболевания. А усталость заставляет людей плохо выполнять все виды умственных и физических задач, поэтому ученые по сну продолжают утверждать, что школьные дни должны начинаться позже.
Основной причиной всего этого пропущенного сна является ежедневное перетягивание каната между естественными склонностями нашего тела к отдыху и множеством конкурирующих факторов, созданных человеческим обществом.
Естественные образцы сна основаны на циркадных ритмах, которые устанавливаются и сбрасываются естественным циклом дня и ночи, регулируемым с помощью наших глаз. Forger и Walch использовали существующие данные других исследований для создания своей математической модели, которая имитирует эти естественные циркадные ритмы.
Эта модель также позволила им исследовать закономерности, появившиеся во время анализа данных сна ENTRAIN. Например, они обнаружили, что люди, которые проводят время на открытом воздухе при естественном освещении, как правило, ложатся спать раньше и спят больше, чем те, которые проводят большую часть своего дня в искусственном освещении. Но эти данные не показывают, вызывает ли сам сон больше сна, говорит Уолч. Например, эти люди могут сообщать о большем количестве сна, потому что у них есть физическая работа, которая держит их на улице и утомляет их. Модель предоставила способ проверить воздействие только наружного освещения, и ее результаты показывают, что естественный свет заставляет людей больше спать независимо от того, что они делают на улице.
Результаты также привели к тому, что Форгер выдвинул интересную гипотезу о том, как борьба между социальным влиянием и циркадными ритмами разворачивается каждый день: «Мы заметили, что когда люди просыпаются, это не является хорошим показателем того, будут ли люди в определенной стране спать в той или иной степени. Но когда они ложатся спать, это действительно так », - говорит он. «Таким образом, причина того, что люди меньше спят в определенных странах, заключается в том, что они ложатся спать позже, а не просыпаются раньше, чем люди в других странах».
Это открытие подсказывает Форгеру, что время сна может быть оттеснено социальными влияниями, такими как работа допоздна или прогулки с другими, но это время бодрствования по-прежнему строго определяется биологическими факторами.
«Я предполагал, что время пробуждения действительно будет зависеть от социальных эффектов, таких как будильники», - говорит он. «Но наши данные подтверждают гипотезу, что наши биологические часы управляют, когда мы просыпаемся. Например, мы обнаружили, что люди в странах, где поздний рассвет спит в большем количестве ». Между тем, время заката может повлиять на общее количество сна, которое человек получает.
Однако эта гипотеза не согласуется с результатами других исследований. «Все наши данные и данные других людей говорят против этого, и 85 процентов пользователей будильников также демонстрируют обратное», - говорит Тилл Роеннеберг, профессор Института медицинской психологии Мюнхенского университета. Работа Роеннеберга, на самом деле, предполагает, что ваш будильник может быть опасен для вашего здоровья.
«На мой взгляд, нет простых ответов для планирования нашего существования в режиме 24/7, [но] совершенно очевидно, что в настоящее время мы наносим ущерб жизни большинства людей, и требуются более немедленные действия», - говорит Келли. «Фундаментальный момент заключается в том, что наши индивидуальные [биологические] временные рамки сильно варьируются в течение 24 часов. [Это] не один размер подходит всем явлениям ».
