Разработан пластырь, который помогает мозгу дольше видеть сны

Носимое устройство с ультразвуком и электродами помогло людям быстрее переходить в фазу быстрого сна (REM-сон), которая играет важную роль в обработке эмоций и закреплении памяти, и дольше оставаться в ней.
Huiliang «Evan» Wang

Исследователи из Техасского университета в Остине разработали носимое устройство NEUSLeeP, способное без лекарств и хирургического вмешательства влиять на фазу быстрого сна (REM-сон). Как сообщается в журнале Nature Communications, пластырь использует мягкие ультразвуковые волны и электроды, чтобы воздействовать на глубокие области мозга и одновременно отслеживать его активность в реальном времени.

В испытании с участием 28 человек технология помогла участникам в среднем на 43 минуты быстрее перейти в фазу REM-сна и примерно на 16 минут дольше оставаться в этом состоянии. Именно в фазе быстрого сна человек чаще всего видит наиболее яркие и запоминающиеся сновидения.

Как работает технология NEUSLeeP

Пластырь для глубокого сна
Фото: Huiliang «Evan» Wang

Пластырь крепится к коже и объединяет две функции: стимуляцию мозга и контроль его состояния. Ультразвуковые волны позволяют воздействовать на участки мозга, связанные с быстрым сном, а встроенные электроды фиксируют изменения мозговой активности.

«Это первый случай, когда нам удалось неинвазивно воздействовать на глубокие области мозга, участвующие в фазе быстрого сна, одновременно отслеживая мозговую активность», — рассказал Кай Винг «Кевин» Тан, руководитель исследовательской работы.

По словам Хуилиана «Эвана» Вана, доцента кафедры биомедицинской инженерии Инженерной школы Кокрелла, устройство открывает возможности для изучения сна и создания методов помощи людям с нарушениями сна в домашних условиях.

Участники исследования отметили, что пластырь оказался удобным и безопасным. При его использовании не было выявлено серьезных побочных эффектов.

Возможное влияние на стресс и эмоциональное состояние

Ученые также обнаружили дополнительные изменения после стимуляции. У здоровых участников улучшилась вариабельность сердечного ритма — показатель способности организма адаптироваться к стрессу.

Сканирование мозга показало изменения в нейронных цепях, связанных с обработкой эмоций. Исследователи считают, что увеличение продолжительности REM-сна может влиять не только на восстановление организма, но и на эмоциональное состояние.

«Фаза быстрого сна (REM-сон) — это не просто сновидения, это эмоциональная перезагрузка и адаптация к стрессу», — объяснил Грегори Фонзо, доцент кафедры психиатрии и поведенческих наук Медицинской школы Делла.

По его словам, увеличение времени, проведенного в этой фазе, может помочь людям лучше справляться со стрессовыми ситуациями.

Новый подход к лечению нарушений сна

Фото: Huiliang «Evan» Wang
Пластырь для глубокого сна

Недостаток или нарушение REM-сна связано с рядом состояний, включая депрессию, тревожные расстройства и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Сейчас для коррекции проблем со сном применяются лекарства и поведенческая терапия, однако у этих методов могут быть ограничения и побочные эффекты.

Авторы работы планируют провести более масштабные исследования, чтобы проверить эффективность NEUSLeeP при хронической бессоннице, депрессии и ПТСР. В будущем устройство может использоваться не только для терапии, но и для домашнего мониторинга сна и персонализированного подбора методов лечения.

«Мы видим будущее, в котором пациенты с психическими расстройствами смогут оптимизировать свой сон с помощью неинвазивного и безопасного лечения», — отметил Винсент Мысливец, профессор Медицинского центра Техасского университета в Сан-Антонио.

По его словам, такая технология потенциально может помочь большому числу людей получать более качественный восстановительный сон.

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX