What if you could make your sleep more efficient? As a sleep scientist, this is the question that has captivated me for the past 10 years. Because while the lightbulb and technology have brought about a world of 24-hour work and productivity, it has come at the cost of our naturally occurring circadian rhythm and our body's need for sleep.
מה אם אומר לכם שתוכלו להפוך את השינה שלכם ליעילה יותר? כמדען שינה, זוהי השאלה שסקרנה אותי ב-10 השנים האחרונות. בגלל שבזמן שהנורה והטכנולוגיה הביאו לעולם של 24-שעות עבודה ופרודקטיביות, המחיר שאנו משלמים הוא בשעון הביולוגי ובצורך הגוף שלנו בשינה.
The circadian rhythm dictates our energy level throughout the day, and only recently we've been conducting a global experiment on this rhythm, which is putting our sleep health and ultimately our life quality in jeopardy. Because of this, we aren't getting the sleep we need, with the average American sleeping a whole hour less than they did in the 1940s.
השעון הביולוגי מכתיב את רמת האנרגיה שלנו במהלך היום, ורק לאחרונה התחלנו בניסוי גלובאלי על השעון הזה, דבר שמציב את בריאות השינה שלנו, ובסופו של דבר את איכות חיינו בסכנה. בשל כך, אנו לא מקבלים את השינה שאנו צריכים, כאשר האמריקאי הממוצע ישן שעה שלמה פחות מקודמיו בשנות ה-40 של המאה הקודמת.
For some reason, we decided to wear it as a badge of honor that we can get by on not enough sleep. This all adds up to a real health crisis. Most of us know that poor sleep is linked to diseases like Alzheimer's, cardiovascular disease, stroke and diabetes. And if you go untreated with a sleep disorder like sleep apnea, you're more likely to get many of these illnesses. But did you know about sleep's impact on your mental states? Poor sleep makes us make risky, rash decisions and is a drain on our capacity for empathy. When sleep deprivation literally makes us more sensitive to our own pain, it's not so surprising that we have a hard time relating to others and just generally being a good and healthy person when we're sleep-deprived.
מסיבה כלשהי, החלטנו להתהדר בכך שאנו יכולים לתפקד כראוי עם שינה מועטה. כל זה מסתכם במשבר בריאותי רציני. רובנו יודעים ששינה דלה קשורה למחלות כמו אלצהיימר, מחלות לב וכלי דם, שבץ וסכרת. ואם לא תטפלו בהפרעות שינה כמו דום נשימה בשינה תהיו בסיכון מוגבר לחלות במחלות הנ"ל. אולם, האם ידעתם על השפעת השינה על המצב המנטאלי שלכם? שינה דלה גורמת לנו לקבל החלטות מסוכנות ופזיזות והיא פוגעת ביכולת שלנו לגלות אמפתיה. כאשר מחסור בשינה גורם לנו, פשוטו כמשמעו, להיות רגישים יותר לכאב שלנו, זה לא כ"כ מפתיע שאנו מתקשים להתחבר לאחרים ובאופן כללי להיות אנשים טובים ובריאים כאשר אנו חסרי שינה.
Scientists are now starting to understand how not only the quantity but also the quality of sleep impacts our health and well-being. My research focuses on what many scientists believe is the most regenerative stage of sleep: deep sleep. We now know that generally speaking, there are three stages of sleep: light sleep, rapid eye movement or REM and deep sleep. We measure these stages by connecting electrodes to the scalp, chin and chest. In light sleep and REM, our brain waves are very similar to our brain waves in waking life. But our brain waves in deep sleep have these long-burst brain waves that are very different from our waking life brain waves. These long-burst brain waves are called delta waves. When we don't get the deep sleep we need, it inhibits our ability to learn and for our cells and bodies to recover. Deep sleep is how we convert all those interactions that we make during the day into our long-term memory and personalities. As we get older, we're more likely to lose these regenerative delta waves. So in way, deep sleep and delta waves are actually a marker for biological youth.
מדענים החלו להבין שלא רק כמות השינה אלא גם איכות השינה משפיעה על בריאותנו. המחקר שלי מתמקד בשלב שלפי מדענים רבים הוא המשמעותי ביותר לריפוי - שינה עמוקה. כיום אנו יודעים שבאופן כללי, לשינה 3 שלבים : שינה קלה, ריצודי עיניים מהירים או רע"מ ושינה עמוקה. אנו מודדים את השלבים האלו ע"י חיבור אלקטרודות לקרקפת, סנטר וחזה. בשינה קלה ורע"מ, גלי המח שלנו דומים מאוד לגלי המח שלנו במהלך היום-יום. אך לגלי המח שלנו בשינה עמוקה יש את ההתפרצויות האלו בשונה לחלוטין מגלי המח הערים שלנו. גלי המח המתפרצים האלו נקראים גלי דלתא. כאשר אנו לא מקבלים את השינה העמוקה שאנו צריכים, נפגעת יכולת הלמידה שלנו ויכולת התאים והגוף שלנו להחלים. שינה עמוקה היא הדרך בה אנו ממירים את כל האינטרקציות שאנו חווים במהלך היום לתוך הזיכרון לטווח-הארוך שלנו ולאישיותנו. כשאנו מזדקנים, אנו בסיכון מוגבר לאבד את גלי הדלתא המרפאים הללו. אם כך, שינה עמוקה וגלי דלתא הם מדד לצעירות ביולוגית.
So naturally, I wanted to get more deep sleep for myself and I literally tried almost every gadget, gizmo, device and hack out there -- consumer-grade, clinical-grade, what have you. I learned a lot, and I found I really do need, like most people, eight hours of sleep. I even shifted my circadian component by changing my meals, exercise and light exposure, but I still couldn't find a way to get a deeper night of sleep ... that is until I met Dr. Dmitry Gerashchenko from Harvard Medical School.
באופן טבעי, רציתי להשיג לעצמי יותר שינה עמוקה וניסיתי, באופן מילולי, כל גאדג'ט פטנט, מכשיר ושטות שבנמצא -- באיכות לצרכן, באיכות מעולה, מה שלא תרצו. למדתי המון, וגיליתי שאני באמת צריך, כמו רוב בני האדם, שמונה שעות שינה. אפילו שיניתי מרכיב בשעון הביולוגי שלי ע"י שינויים בארוחות, אימונים וחשיפה לאור, אבל עדיין לא הצלחתי למצוא דרך לשינה עמוקה יותר ... כל זה השתנה כשהכרתי את ד"ר דמיטרי גרשנקו מבית הספר לרפואה בהרווארד.
Dmitry told me about a new finding in the literature, where a lab out of Germany showed that if you could play certain sounds at the right time in people's sleep, you could actually make sleep deeper and more efficient. And what's more, is that this lab showed that you actually could improve next-day memory performance with this sound. Dmitry and I teamed up, and we began working on a way to build this technology. With our research lab collaborators at Penn State, we designed experiments in order to validate our system. And we've since received grant funding from the National Science Foundation and the National Institute of Health to develop this deep-sleep stimulating technology. Here's how it works. People came into the lab and we hooked them up to a number of devices, two of which I have on right here -- not a fashion statement.
דמיטרי סיפר לי על ממצא חדש בספרות, שמעבדה בגרמניה הוכיחה שאם אתם משמיעים צלילים מסוימים בזמן המתאים בשנתם של אחרים, תוכלו להפוך את השינה לעמוקה ויעילה יותר. מעבר לכך, המעבדה הוכיחה שתוכלו לשפר את תפקוד הזיכרון ביום הבא בעזרת הצלילים האלו. דמיטרי ואני חברנו, והתחלנו לעבוד על דרך לקדם את הטכנולוגיה הזו. בעזרת עמיתי המחקר שלנו מאוניברסיטת פנסילבניה, עיצבנו מחקרים כדי לתקף את המערכת שלנו. ומאז קיבלנו מימון ע"י "הקרן הלאומית למדע" ו"המכונים הלאומיים לבריאות" כדי לפתח את הטכנולוגיה מקדמת השינה העמוקה הזו. כך זה עובד. אנשים הגיעו למעבדה וחיברנו אותם למספר מכשירים, שניים מהם יש לי כאן -- לא הצהרת אופנה.
(Laughter)
(צחוק)
When we detected that people were in deep sleep, we played the deep-sleep stimulating sounds that were shown to make them have deeper sleep. I'm going to demo this sound for you right now.
כאשר אבחנו שאנשים בשינה עמוקה, השמענו את הצלילים המגרים שינה עמוקה שהוכחו כגורמים לשינה עמוקה. אשמיע את הצלילים האלו בשבילכם עכשיו.
(Repeating sound waves)
(צלילים רפטטיביים)
Pretty weird, right?
משונה מעט, לא?
(Laughter)
(צחוק)
So that sound is actually at the same burst frequency as your brain waves when your brain is in deep sleep. That sound pattern actually primes your mind to have more of these regenerative delta waves. When we asked participants the next day about the sounds, they were completely unaware that we played the sounds, yet their brains responded with more of these delta waves.
הצלילים האלו זהים בתדירותם לגלי המח שלכם כאשר המח שלכם בשינה עמוקה. דפוס הצלילים הזה מפעיל במח שלכם את היכולת לייצר עוד מגלי הדלתא השיקומיים האלו. כששאלנו את המשתתפים ביום שלמחרת בדבר הצלילים, הם היו לא מודעים לחלוטין שהשמענו אותם. ועדיין מוחם הגיב ביצירת יותר גלי דלתא.
Here's an image of someone's brain waves from the study that we conducted. See the bottom panel? This shows the sound being played at that burst frequency. Now look at the brain waves in the upper part of the graph. You can see from the graph that the sound is actually producing more of these regenerative delta waves. We learned that we could accurately track sleep without hooking people up to electrodes and make people sleep deeper. We're continuing to develop the right sound environment and sleep habitat to improve people's sleep health.
הנה תמונה של גלי המח של משתתף במחקר שערכנו. רואים את הפאנל התחתון? הוא מציג את הצליל שהושמע בתדירות הזו. עכשיו תסתכלו על גלי המח בחלק העליון של הגרף. ניתן ללמוד מהגרף שהצליל מעודד יצירת גלי דלתא שיקומיים נוספים. למדנו שנוכל לעקוב באופן מדויק אחרי שלבי השינה בלי לחבר אנשים לאלקטרודות ולגרום להם לישון עמוק יותר. אנו ממשיכים לפתח את סביבת הצלילים והשינה הנכונה כדי לשפר את בריאות השינה של בני האדם.
Our sleep isn't as regenerative as it could be, but maybe one day soon, we could wear a small device and get more out of our sleep.
שנתינו איננה שיקומית כפי שיכולה להיות, אולם ייתכן שבקרוב, נוכל לענוד מכשיר קטן ולקבל יותר ממנה.
Thank you.
תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)