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Este dispositivo usa ondas de rádio para rastrear como você está dormindo

Como as pessoas envelhecem em seus 60 anos e além, o sono pode se transformar em uma decepção noturna. O que antes era um repouso pacífico torna-se fragmentado, insatisfatório ou simplesmente evasivo.

Para alguns, a causa é uma doença crônica ou os medicamentos que tomam para tratá-la. Ou pode estar ligada à depressão e ansiedade, o duplo golpe do envelhecimento. Além disso, alguns distúrbios, como a apneia do sono e a síndrome das pernas inquietas, geralmente pioram na velhice.

Pode ser um círculo vicioso. A doença gera um sono precário que gera mais doenças.

Assim, com uma grande parcela da população dos EUA entrando em seus últimos anos, há uma necessidade urgente de compreender mais claramente a correlação entre o sono e as doenças físicas e mentais. E, uma chave é encontrar maneiras mais eficientes e menos invasivas de monitorar os adultos mais velhos que esperam ficar em suas próprias casas.

Acompanhando o sono

Dina Katabi está ajudando a fazer isso acontecer. Professora de engenharia elétrica e ciência da computação no MIT, ela e sua equipe desenvolveram um dispositivo que usa ondas de rádio para rastrear quão bem as pessoas estão - ou não estão - dormindo. Especificamente, ele pode medir quando e por quanto tempo uma pessoa está passando em diferentes estágios do sono, como luz, profundidade e REM.

E, diferentemente do rastreamento de sono convencional, em que uma pessoa é conectada a monitores ou precisa usar sensores, essa abordagem inovadora é construída em torno de uma caixa que pode ser quase imperceptível em uma casa, não diferente de um roteador wi-fi.

Isso é possível porque os pesquisadores criaram um algoritmo que permitiu que a máquina aprendesse a identificar diferentes níveis de sono com base no reflexo das ondas de rádio na sala onde a pessoa está dormindo.

Simplificando, o dispositivo foi ensinado a reconhecer uma conexão entre os sinais de rádio e os vários estágios do sono. Isso foi feito mostrando muitos exemplos de dados do estágio de sono de um dispositivo de monitoramento aprovado pelo FDA, enquanto rastreava sinais de freqüência de rádio em uma sala. Como as ondas de rádio refletem um corpo, o menor movimento, como o pulso ou a respiração de uma pessoa, pode alterar a frequência. Apenas neste mês os pesquisadores receberam uma patente para este sistema de rastreamento de movimento. O algoritmo também ensinou o dispositivo a ignorar as alterações do sinal de rádio que são irrelevantes, como aquelas causadas por reflexos de ondas de rádio de objetos inanimados na sala.

“Depois de muitos exemplos, a máquina aprende o padrão de freqüência de rádio associado a cada estágio do sono”, explica Katabi. “Nesse ponto, não há necessidade de mais exemplos. A máquina pode ser levada para uma nova casa e usada por uma nova pessoa. Depois de ver o padrão de freqüência de rádio, ele sabe como mapeá-lo para o estágio de sono correspondente. ”

Isso dá ao dispositivo uma grande vantagem sobre os atuais métodos de rastreamento do sono, diz Matt Bianchi, chefe da Divisão de Medicina do Sono do Massachusetts General Hospital. "Não é só porque é em casa, mas sim a capacidade de realizar medições repetidas", diz ele. “A qualidade e a quantidade do sono podem mudar da noite para a noite, e essa variação pode conter pistas importantes que podem levar diretamente à tomada de decisões relacionadas à saúde.

“Por exemplo”, ele acrescenta, “o efeito do álcool e da posição do corpo na apnéia do sono é bem conhecido, mas não ocorre igualmente em cada pessoa. Se pudéssemos medir a apnéia do sono em várias noites, poderíamos entender melhor o impacto de diferentes comportamentos no sono de uma pessoa e fornecer um feedback mais personalizado ”.

Entendendo a doença de Parkinson

Katabi vê outro potencial benefício para o rastreamento do sono a longo prazo - a capacidade de entender melhor a progressão de condições como a doença de Parkinson, que foi encontrada para ter uma forte correlação com problemas de sono. Ela observa que muitas pessoas com uma condição chamada Transtorno do Comportamento do Sono-REM (RBD) eventualmente desenvolvem o Mal de Parkinson. As pessoas com RBD podem se debater, agitar seus braços e pernas ou até mesmo andar enquanto ainda estão no sono REM.

"Ao entender a relação entre RBD e Parkinson, poderíamos ter uma melhor compreensão de quem poderia desenvolver o Parkinson e como ele progride", diz ela. "Isso poderia ajudar no desenvolvimento de drogas para o mal de Parkinson."

Compreender esse tipo de relação complexa entre um distúrbio do sono e uma condição crônica, no entanto, requer uma análise demorada.

"Você não pode realmente entender isso, a menos que você monitore por um longo tempo", diz Katabi. “Alguém que tem distúrbio REM pode levar muitos anos para desenvolver o Parkinson. O problema hoje é que, se você quiser fazer estudos longitudinais de sono, as pessoas precisariam ir a um hospital ou clínica regularmente por anos. Isso não é factível.

Bianchi explica que, embora os cientistas estejam cientes de uma conexão entre o RBD e o Parkinson, eles têm se esforçado para determinar o quanto o primeiro pode preceder o segundo. A melhor estimativa neste momento, diz Bianchi, é de 10 a 20 anos.

"Estes são estudos incrivelmente desafiadores para conduzir precisamente porque eles exigem muitos anos e muitos indivíduos a serem seguidos", diz ele. Então, reconhece Bianchi, ele está “muito empolgado” com a possibilidade de rastrear os principais aspectos do sono sem que uma pessoa precise usar equipamentos de monitoramento.

Embora Katabi acredite que o novo dispositivo provavelmente será usado em pesquisas de laboratórios farmacêuticos e laboratórios farmacêuticos antes que ele se torne disponível para os consumidores, ela o vê como parte de um objetivo maior de tornar as casas “conscientes da saúde”.

"Para toda a tecnologia em nossas casas, há muito pouco para entender a saúde e ser capaz de detectar emergências de saúde", diz ela. “Isso é particularmente importante para pessoas mais velhas que têm mais probabilidade de ter múltiplas doenças crônicas.

“Nossa visão é algo que chamamos de 'invisíveis', dispositivos que podem ficar no fundo de sua casa e podem alertar um cuidador para emergências de saúde e também rastrear a progressão de doenças”, acrescenta ela. “Dessa forma, um problema pode ser resolvido antes que a pessoa acabe na sala de emergência.

“Precisamos repensar a atenção à saúde. Da mesma forma que os computadores mudaram o trabalho de escritório, precisamos de um novo sistema que possa lidar com as mudanças que podem vir com muito mais idosos vivendo sozinhos. É aí que a tecnologia pode desempenhar um papel muito importante ”.

Este dispositivo usa ondas de rádio para rastrear como você está dormindo