“对话”大脑，你会睡得更香吗？助眠科技的前世今生

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睡觉是件大事，长期失眠会导致肥胖、2型糖尿病和抑郁症等严重健康问题。数十年来，人们不断探索改善睡眠的方法，出现了一批声称可监测和分析睡眠情况的助眠设备，但其功能也仅限于此。最近，市场上出现了一系列能直接与脑电波互动的睡眠改善产品，它们真的有效吗？

追踪睡眠不代表能好好睡觉

2005年，“助眠科技”初露端倪。起初，一家名为Zeo的公司推出了一款头带，声称可记录和分析睡眠情况，并就如何改善睡眠提出建议。随后，类似设备相继问世，包括可监测呼吸和身体动作的智能手机应用，以及放在床头柜或床垫下的装有传感器的小装置等。到了2020年，此类产品市场已经饱和。

其实，睡眠测量的金标准一直是多导睡眠图（PSG）技术。这种睡眠监测必须在实验室中进行。专家会将脑电图机连接到受试者的大脑上来记录大脑活动，并跟踪眼球运动，测量肌肉紧张度、心律、呼吸模式和血氧水平等指标，综合各项数据来判断受试者夜里的清醒和睡眠时间，并在此基础上进行睡眠分析。

不过，PSG的缺点也很明显：昂贵、耗时、使用场景有限，甚至经常干扰睡眠。它还需要专家操作设备和解释数据，同时也缺乏对睡眠质量评分的统一标准。

体动记录仪是可替代PSG的一种成熟睡眠监测方案。它使用腕带中的加速度计来记录身体的夜间活动，能够较为准确地判断一个人的睡眠状态。不过，该设备无法识别不同的睡眠阶段，且难以区分“睡眠”和“平静的清醒”状态，因此往往会高估睡眠的持续时间。尽管如此，体动记录仪还是克服了PSG的一些缺点，如能在实验室外连续多晚使用。

用于睡眠研究的传统PSG和嗅觉仪（图片来源：Consciousness and Cognition杂志网站）

大多数第一代消费类睡眠追踪产品的技术原理都与体动记录仪相同。其后续版本又增加了温度计、心率监测器和脉搏血氧仪。虽然这些商用设备的准确性尚无法与实验室级别的PSG媲美，但随着技术的进步，其性能已可比肩体动记录仪。

尽管这些助眠设备都会根据收集到的数据提供睡眠指导，但正如美国亚利桑那大学睡眠与健康研究项目的迈克尔·格兰德纳所说，有了体重秤不代表能减肥，有了睡眠追踪设备同样也不代表能好好睡觉。

不过，有些新型设备则更进一步。例如，有一种智能床垫在使用者入睡时会降温（稍微凉一点有助于入睡），在醒来前则会加热。Kokoon耳机能将红外光射入耳朵以监测心率，当检测到佩戴者渐渐进入睡眠状态时，耳机就会淡出音频。同时，它们还能用轻柔的环境音或粉红噪音来掩盖打鼾等夜间干扰。

闭环睡眠系统可延长老人深睡眠

助眠科技革命的开端源于新一代研究级睡眠追踪设备，其设计结合了PSG的精准和体动记录仪的便携特性。例如，美国加利福尼亚先进脑监测公司生产的Sleep Profiler、法国同名公司生产的Dreem头带，经权威机构认证，这两款产品的功能均与PSG不相上下。

此外，放置在耳内或耳周的脑电波传感器也在开发中。虽然这些传感器的灵敏度不如PSG所用的，但已被证明能可靠识别睡眠脑电波。

真正的突破性进展来自Dreem2头带的问世。这种头带不仅能利用脑电图、体动记录仪和脉搏传感器追踪睡眠，还能在检测到佩戴者过早地从深度睡眠中醒来时进行干预，使其重新进入深度睡眠状态。它通过头骨传导振动到内耳，这些振动能被感知为粉红噪音脉冲。其背后的科学原理是：适时的噪音刺激可增强深度睡眠。

这种类型的沉睡也称为慢波睡眠，是最能解乏和恢复体力的睡眠阶段。在这一阶段，人体的脑电波频率处于4赫兹或更低水平，波形绵长而平缓。长期以来，科学家认为能够通过干预深度睡眠阶段的脑电波频率来改善睡眠。

Essence可穿戴助眠设备，能根据用户的生理信息释放香味。（图片来源：Consciousness and Cognition杂志网站）

2006年，德国吕贝克大学的研究人员证明了这一点。他们在志愿者的头部安装了电极，等他们进入深度睡眠后，每隔一分钟用定向电流刺激大脑，每次持续5分钟，共5次。结果显示，志愿者的深度睡眠时间增加，并且在过夜记忆任务中的表现也有所提升——接受脑刺激的志愿者比接受假刺激的受试者能记起更多临睡前记忆的单词，这与深度睡眠促进记忆巩固的理论相符。

后续研究表明，通过磁场、声音甚至触觉刺激，也能取得类似的改善效果，尽管效果微弱且不一致。为此，吕贝克研究小组还专门设计了一套系统，设备只有在检测到大脑自发进入慢波睡眠时才会使用听觉刺激。这种闭环刺激的结果是，深度睡眠得到了更有力、更持久的增强，记忆力也得到了更大改善。

这一结果发表于2013年，后来在许多实验室被复制。尽管后续Dreem2因某些原因停产，但这种闭环刺激技术被运用到了其他可穿戴助眠设备中。不过，尽管这种新方法的有效性在老年人群中得到了验证，但在年轻人身上效果却不明显。

探索仍在继续。位于美国科罗拉多州博尔德市的一家公司最近公布了其闭环头带的研究结果，称该头带能将入睡时间缩短24分钟。如今，这款设备已以490美元的价格开放预订。有专家觉得这个产品可能会被淘汰，但他们仍相信闭环睡眠系统终将会获得市场认可。

文：东冬/编译
图：除注明外均来自pixabay
编辑：刘琦
责任编辑：许琦敏

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