На сонной волне: ученые изобрели прибор, который ускоряет засыпание
Коллектив российских ученых разработал средство для улучшения сна — это устройство, воздействующее на мозг слабыми электромагнитными полями, которые естественным образом регулируют циркадные ритмы. По оценкам проведенного эксперимента, при использовании прибора сон испытуемых улучшился. В экспертной среде считают, что идея создания устройства интересна, но требуются дальнейшие исследования с более строгим контролем.
Исследователи из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН предложили для лечения бессонницы использовать электромагнитные поля сверхнизкой частоты, влияющие на мозг человека. Так как длина волны такой частоты составляет тысячи километров, исследователи формируют не поле, а импульсы для воздействия. Диапазон частот электромагнитных полей сверхнизкой частоты совпадает с частотными характеристиками биоэлектрических потенциалов мозга, органов и тканей как человека, так и животных. Поэтому все наши органы, зависящие от центральной нервной системы, реагируют на эти поля.
Возникновение таких полей в природе связано с взаимодействием земной атмосферы и Солнца, поэтому они влияют на циркадные ритмы (циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи). Известно, что параметры электромагнитных колебаний в пространстве между Землей и верхней частью атмосферы меняются в течение суток. В частности, послеполуденный максимум амплитуд, то есть разниц между верхней и нижней точкой электромагнитных волн, в 5–10 раз больше, чем ночной. Поэтому снижение амплитуды электромагнитных колебаний сигнализирует организму о том, что наступила ночь и пора спать.
Чтобы подтвердить влияние слабых электромагнитных полей на сон, ученые провели эксперимент с группой добровольцев возрастом 20–30 лет. Генератор формировал магнитные импульсы с частотами 2, 4, 8, 16, 20, 32 и 40 Гц, а утром испытуемые отчитывались о различных параметрах сна. Пациенты давали в баллах отчет о качестве сна, продолжительности засыпания, утреннем самочувствии и количестве ночных пробуждений. Контрольная группа спала без воздействия при отключенном генераторе.
— В целом мы пришли к выводу, что частоты 2–20 Гц способствуют засыпанию и углублению сна, а 20–40 Гц — увеличению яркости снов и пробуждению, — рассказал заведующий лабораторией нейробиологии сна и бодрствования Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Владимир Дорохов. — Подбирать частоты надо индивидуально, исходя из имеющихся проблем со сном. В дальнейшем мы планируем продолжить испытания, подключив генератор электромагнитного поля к смартфону с определенным набором частот и снабдив пациентов фитнес-браслетами для объективной регистрации качества сна.
Авторы работы считают, что после проведения этих исследований можно будет дать пользователям более точные рекомендации. На данный момент по результатам эксперимента известно, что при частоте 32 Гц самочувствие при пробуждении улучшилось на 7%. При воздействии 8 Гц — на 10% снизилось количество пробуждений.
На основе проведенного эксперимента в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН был создан прибор для улучшения сна, внешне представляющий собой черную коробку, легко помещающуюся в ладони.
— Внутри куба расположены три катушки, на которые подается импульсный ток нужной частоты, — пояснил научный сотрудник Физического института имени Лебедева РАН Илья Блохин. — А катушки преобразуют ток в электромагнитное поле. Оно затухает на расстоянии около 1,5–2 метров, поэтому на сон соседей прибор оказывать влияние не будет.
Согласно статистике ВОЗ, от бессонницы страдает больше десятой части населения индустриально развитых стран. Наиболее распространенным методом лечения этого состояния является снотворное, однако его прием имеет немало последствий — начиная с зависимости от препарата, заканчивая сонливостью и снижением концентрации. Поэтому ученые ищут не имеющую побочных эффектов альтернативу снотворным.
Гаджет работает в диапазоне частот от 1 до 40 Гц. Прибор можно использовать не только в качестве снотворного, но и как будильник, используя тот факт, что повышение частот электромагнитного поля способствует пробуждению. В отличие от фармакологических препаратов устройство не вызывает привыкания.
По словам заведующего отделением медицины сна Сеченовского университета Михаила Полуэктова, идея создания прибора интересна, но требуются дальнейшие исследования с более строгим контролем. Он отмечает, что в исследовании не описано, в каких условиях испытуемые спали, был ли режим стандартизован. В эксперименте нет единой направленности изменений в объективных оценках сна, что тоже позволяет поставить под сомнение наличие эффекта сдвига показателей сна в определенном направлении. К тому же оценка сна базируется только на данных субъективных отчетов.
Гаджет планируют выпустить в марте 2019 года. Он будет также сопровождаться мобильным приложением, в котором можно будет выставить индивидуальные параметры работы прибора.
