今天是被「睡眠鬧鐘」叫醒的嗎?真正的睡眠監測長這樣
「睡眠鬧鐘」科學嗎?它是如何追蹤用戶的睡眠周期的?
Andrew Xu,Research
很抱歉……我沒有用過。估計比較耗電,白天沒時間給手機充電;更重要的原因是不習慣把手機帶到卧室 / 床上。
我可以講一講監測睡眠的手段,最常見的是 PSG 和 EEG,PSG (polysomnography),多導睡眠描記法,EEG (electroencephalography),腦電圖。方便起見,下面都用 PSG 和 EEG 表示。PSG 是多種方法的結合,包括了 EEG,而 EEG 是 PSG 中最重要的一個參數。PSG 除了 EEG,還包括 EOG(記錄眼動),EMG(記錄肌肉活動),ECG(記錄心跳)以及其他。PSG 一般至少包括 12 條通道連接身體,3 條用來記錄 EEG,1-2 條記錄氣流,1-2 條記錄下巴肌肉活動,1-2 條記錄大腿移動,2 條記錄眼動,1-2 條記錄心率等等。
最重要的是 EEG,腦電圖,在頭皮上放置若干電極,而且這些電極放置的位置也是有規定的,具體參閱10-20 system (EEG)。根據這些電極的記錄可以把睡眠分成若干階段,就是老生常談的 NREM 睡眠期(N1, N2, N3),以及 REM 睡眠期、清醒。又可以將 EEG 記錄的腦電圖根據頻率分成 Delta, Theta, Alpha, Gamma 等。
↑ 記錄 EEG 用的電極帽……(所以手機 app 能實現嗎?)
繼續說 EOG,EOG 有兩個電極,一個放在右眼外眥(外眼角)上方 1cm,一個放在左眼外眥下方 1cm,通過記錄角膜和視網膜的電位差來記錄眼睛活動。
↑ 紅框部分就是快速眼動睡眠期(REM)(手機 APP 能實現嗎?)
接下來說 EMG,用針電極記錄肌肉活動,一般是兩個電極放在下頜,還有兩條腿脛前肌各有一個電極。有表面電極,也有刺入電極,但表面電極能記錄的活動少。睡眠時肌肉處於放鬆狀態,做夢時想要做動作一般都是無法完成的,不然可能是病哦(Rapid eye movement sleep behavior disorder),也因此 EMG 經常被用來研究運動控制失調。
在一個睡眠周期內的不同階段,身體運動的確是存在差異的,比如非快速眼動睡眠期(NREM)N3/4 階段(即慢波睡眠期)身體幾乎不動,而其他階段則出現不同頻率的短暫運動。
我推測睡眠鬧鐘正是基於這點判斷,通過手機 microphone 或者加速器判斷,但這個辦法相比於上面提到的方法是很粗糙的,當然是離身體越近記錄越準確,但是我就是不想把手機帶上床……
ECG 是記錄心臟活動的,不多贅述。
最近發起了一個知乎 Live,鏈接:Live,對睡眠感興趣的歡迎一起聊聊睡眠
以上。
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