проект ввс. Исследовательская работа Как управлять сном. Методы прямого воздействия на активность мозга. Работу Ершов Егор Максимович
 Скачать 1.11 Mb.
|
1.1 Устройства для вызова осознанных сновСтартап Arenar запустил сбор средств на гаджет iBand+, состоящий из динамиков для подушки, мобильного приложения и повязки, оборудованной электродами для энцефалографии и направленными в глаза светодиодами. Собрали они в итоге 1289% от запрошенной суммы, а поставку обещают начать в сентябре 2017 года.  Чем же так понравился продукт? Электроды улавливают конкретный момент, когда начинается фаза быстрого сна, после чего светодиоды вместе с динамиками подают слабые аудиовизуальные сигналы. Спящий ощущает эти сигналы как аномалию в сновидении, осознает свое состояние и перехватывает управление за происходящим (в теории). Светодиоды в паре с электродами для ЭГГ также работают «умным будильником», выбирающим наиболее подходящий момент цикла сна, чтобы пробудить человека имитацией солнечного света.  Н  о не все так радужно, как выглядит в рекламе. Аналогичный продукт долгие годы разрабатывали на Украине. Гаджет Luciding выполнен в форме тонкой повязки из гипоаллергенной ткани, на внутренней стороне которой расположены четыре датчика-электрода: два датчика соприкасаются со лбом, а еще два находятся за ушами. Luciding по ЭЭГ определяет наступление фазы быстрого сна. Именно в этот момент гаджет посылает 30-секундный электрический сигнал на частоте 40 Гц, помогающий осознать сон. После разработки многочисленных прототипов компания так и не приблизилась к созданию стабильного устройства, гарантирующего погружение в осознанные сновидения. В мировой практике это не прецедент — фейковое устройство Luci, предназначенное для управления снами, собрало $363 000 на Kickstarter, но так никогда и не появилось у пользователей. В отличие от электрической стимуляции, устройства на основе воздействия света находят больше возможностей для применения. Aurora от iWinks обладает традиционными датчиками, отслеживающими электроэнцефалограмму и электроокулограмму (движения глаз), а также акселерометром, отвечающим за мониторинг движения тела. Гаджет способен отследить фазу быстрого сна и с помощью сигнала светодиода дать пользователю знать, что в данный момент он спит.  Гаджеты для осознанных сновидений продолжают появляться, есть они и в России. Электрическая стимуляция мозга  Доктор Рудольфо Льинас, один из основателей неврологии, в докладе «Сознание и когерентная активность мозга» предложил модель работы сознания, основанную на синхронизации нейронной активности. Он предположил, что когерентная электрическая активность части нейронной структуры мозга создает необходимые условия для возникновения визуальных образов в сознании. Это происходит даже в том случае, если чувствительные окончания нейронов не работают, например, во время сновидений. Оказалось, что колебания частотой 40 Гц могут синхронизировать импульсацию нейронов, реагирующих на различные аспекты воспринимаемого образа. Немецкий исследователь Урсула Восс, ее коллеги нейрофизиологи из университета имени Гёте во Франкфурте и специалисты Гарвардской медицинской школы в Бостоне исследовали 27 добровольцев. Ученые хотели ответить на вопрос, что первично: активность высокой частоты (около 40 Гц) в гамма-диапазоне приводит к осознанным сновидениям или же наоборот. Они стимулировали мозг испытуемых во время сна слабым электрическим током разных частот (от 2 до 100 Гц), то есть во всех диапазонах частот, на которых работает сам мозг. Как выяснилось, стимуляция с частотой 40 Гц, на которой «работает» мозг, не нарушает обычных признаков быстрого сна, но приводит к тому, что мозг сам начинает генерировать высокочастотные волны гамма-диапазона (37–43 Гц). Ученые считают, что в таких условиях нейроны начинают синхронизированно испускать электрические импульсы с данной частотой. Так вот, стимуляция на частотах 40 Гц вызывала у добровольцев сновидения, которые они могли контролировать. [Если вас пугает сам факт прохождения тока через мозг, вспомните про другое явление, связанное с электрической стимуляцией во время сна. Электросонтерапия — это метод лечебного воздействия на ЦНС человека импульсным током низкой частоты (1–150 Гц), малой силы (до 10 мА) и напряжением до 80 В во время сна. Улучшает кровообращение, повышает минутный объем дыхания, стимулирует окислительно-восстановительные процессы, снижает болевую чувствительность. Кроме того, не вызывает снижения памяти и интеллекта.] Перепрограммирование циркадных ритмов Воздействие на циркадные ритмы (биологические часы организма) позволяет лечить ряд расстройств: от нарушений сна до поведенческих, когнитивных и метаболических аномалий, обычно связанных со стрессом, сменой режима работы, воздействием света в ночное время, а также с такими нейропсихиатрическими состояниями, как депрессия и аутизм. Все живые существа на Земле испытывают на себе воздействие 24-часового цикла света и темноты. Живые организмы приспособились к суточному вращению Земли, развивая биологические ритмы, повторяющиеся примерно через 24 часа. Эти циркадные ритмы генерируются эндогенно (внутри тела). Биологические часы «сбрасываются» вследствие фосфолирования белков в мозге — этот процесс запускается под воздействием света. По сути, свет стимулирует синтез специфических белков, которые играют ключевую роль в синхронизации ритма биологических часов с ежедневными циклами окружающей среды. Исследования в Стэндфордском университете показали, что мигающие огни могут «обмануть» тело, заставляя его «думать», что оно находится в другом часовом поясе. По информации Mail Online, в результате светотерапии часы тела могут корректироваться на два часа в день. Таким образом, повышение уровня освещенности помогает уменьшить сонливость и частично нивелировать побочные эффект сезонного аффективного расстройства. Воздействие светом также поможет противостоять негативным эффектам использования компьютера поздно ночью. Настройка ритмов  На основе исследований, проведенных в Университете Флиндерс (Австралия), стартап Thim разработал одноименный трекер, адаптирующий режим сна пользователя под определенную нагрузку в течение недели. На Kickstarter проходит кампания по сбору средств для создания полноценного устройства, выполненного в форме кольца для пальца. Thim надевается на палец и аккуратными вибрациями будит вас раз в три минуты в течение часа. Данный процесс называется легким прерыванием сна и не позволяет пользователю проснуться окончательно. По словам разработчиков, всего за один час прерванного сна в сутки человек в течение пяти ночей подряд может адаптировать свой режим сна под любые необходимые нагрузки.  Rise Science, «баю-бай» стартап из Чикаго, обеспечивает персонализированный коучинг сна для колледжей и профессиональных спортсменов, чтобы помочь игрокам лучше выспаться и выступить в лучшем виде. Компания создает индивидуальный график сна для каждого игрока и отправляет ему автоматические сообщения, когда приходит время ложиться спать. В 2013 году они провели обширные исследования о влиянии сна на спортивные результаты. После учета графика занятий, возраста и генетических особенностей игроков, они определили правильное количество сна для 20 добровольцев. Затем они сделали календарь и буквально прописали для каждого игрока индивидуально оптимальное время засыпания/пробуждения, основанное на генетике. Некоторым игрокам требовалась семь с половиной часов сна, а некоторым семь часов и пятьдесят минут. Через 8 недель эксперимента удалось установить, что игроки, которые живут по своим графикам сна, быстрее бегают на поле в день игры. Полифазный сон  Популярные режимы сна: на диаграммах вы видите доли периодов бодрствования и сна Во все времена находились известные люди, которые с успехом использовали (и всем советовали) разделенный сон. Сон после работы, во время работы, на обеде, двойной сон за ночь, сон по десять минут каждый час — способов придумали множество. Поклонники метода утверждают, что отказ человека от медленного сна не несет в себе никаких негативных последствий для организма, но при этом экономит кучу времени. На самом деле, если человек сталкивается с дефицитом сна, медленные фазы будут исключены, однако в дальнейшем они компенсируются — мозг отоспится тогда, когда позволят (последствия такого подхода могут оказаться не самыми радужными). Изменения в соотношении фаз сна компенсируются на коротких периодах, но при длительных экспериментах могут привести к истощению нервной системы. Научных исследований влияния многофазного сна на здоровье человека в долгосрочной перспективе (год и более) не представлено. Причина, вероятно, кроется в том, что согласовать графики полифазного сна с режимом деятельности других людей социума крайне сложно. Однако в экстремальных условиях, дремота 10–20 минут днем через равные промежутки времени может помочь облегчить некоторые симптомы недостатка сна.  Нехватка научных экспериментов не останавливает стартаперов и энтузиастов. Придумали маску для полифазного сна NeuroOn, которая следит за мозговыми волнами, движениями глазных яблок во время сна и изменением мышечного напряжения. Маска будит человека в тот момент, когда он завершил стадию быстрого сна. В NeuroOn встроены светодиоды и моторчики для мягкой вибрации, посредством чего она и пробуждает владельца. Маска Neuroon стала доступна для предзаказа в 2014 году, однако окончательная версия продукта появилась только спустя более чем два года. В отличие от других продуктов такого класса, в ней есть необычная функция для путешественников. Приложение создает персонализированную программу корректировки сна, во время которого маска делает серию световых вспышек, манипулируя выработкой мелатонина в организме и перепрограммируя циркадный ритм. |