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.
E se poteste dormire in modo più efficiente? Come scienziato del sonno, questa è una domanda che mi ha affascinato negli ultimi dieci anni. Perchè mentre la lampadina e la tecnologia hanno portato a un mondo di lavoro e produttività di 24 ore al giorno, questo è successo al prezzo del nostro naturale ritmo circadiano e del bisogno di sonno del nostro corpo.
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.
Il ritmo circadiano regola il livello di energia durante il giorno, e solo recentemente abbiamo condotto un esperimento mondiale su questo ritmo, che sta mettendo la salute del sonno e persino la nostra qualità di vita in pericolo. Per questo, non dormiamo quanto dovremmo, con l'americano medio che dorme un'ora di meno rispetto a quanto si faceva negli anni 40.
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.
Per qualche motivo, abbiamo deciso che fosse motivo di orgoglio andare avanti senza dormire a sufficienza. Tutto questo causa una vera crisi per la salute. Quasi tutti sanno che la mancanza di sonno è collegata a malattie come l'Alzheimer, le malattie cardiovascolari, l'ictus e il diabete. E non curare un disordine del sonno come l'apnea notturna, porta più facilmente ad una di queste malattie. Ma sapevate dell'impatto del sonno sul nostro stato mentale? La mancanza di sonno ci porta a prendere decisioni rischiose e impetuose e peggiora la nostra empatia. Dato che la privazione del sonno ci rende letteralmente più sensibili al dolore, non c'è da stupirsi che diventi difficile poi relazionarsi con gli altri e essere semplicemente una persona buona e in salute quando ci priviamo del sonno.
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.
Gli scienziati stanno iniziando a capire che non solo la quantità, ma anche la qualità del sonno incide sulla salute e sul benessere. La mia ricerca si concentra su quello che gli scienziati pensano sia lo stadio del sonno più rigenerativo: il sonno profondo. Sappiamo ora che, generalmente parlando, ci sono tre fasi del sonno: il sonno leggero, il movimento rapido degli occhi, o REM e il sonno profondo. Misuriamo queste fasi applicando elettrodi alla testa, mento e petto. Nel sonno leggero e REM, le onde del cervello sono molto simili a quelle prodotte da svegli. Ma nel sonno profondo le onde cerebrali mostrano queste alte onde che sono molto diverse da quelle che il cervello emette da svegli. Queste onde vengono chiamate onde delta. Quando non dormiamo profondamente come necessario, blocchiamo la nostra abilità di imparare e impediamo alle cellule e al corpo di guarire. Il sonno profondo è il modo per convertire tutte le interazioni che abbiamo durante il giorno in memoria a lungo termine e personalità. Invecchiando, è più probabile che perdiamo queste rigenerative onde delta. Quindi in un certo senso, il sonno profondo e le onde delta sono ciò che contraddistingue la giovinezza biologica.
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.
Quindi, naturalmente, volevo procurarmi un po' di sonno profondo e ho provato letteralmente quasi ogni gadget, gizmo, dispositivo e trucchetto -- tipi di consumatore, test clinici, qualsiasi cosa. Ho imparato molto e scoperto che, come molte persone, ho davvero bisogno di otto ore di sonno. Ho anche spostato la mia componente circadiana cambiando i miei pasti, esercizi ed esposizione alla luce, ma ancora non riuscivo a trovare il modo per avere una notte di sonno più profondo, finché non ho conosciuto il dottor Dmitry Gerashchenko della Harvard Medical School.
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.
Dmitry mi ha detto di una nuova scoperta nella letteratura scientifica, dove un laboratorio in Germania ha dimostrato che producendo certi suoni al momento giusto, mentre qualcuno dorme, possiamo davvero rendere il sonno più profondo ed efficiente. Questo esperimento ha inoltre dimostrato che possiamo davvero migliorare la nostra memoria il giorno dopo con questo suono. Dmitry ed io ci siamo accordati e abbiamo iniziato a lavorare per costruire questa tecnologia. Con i nostri collaboratori di ricerca al Penn State abbiamo ideato degli esperimenti per validare il nostro sistema. Da allora abbiamo ricevuto fondi dalla National Science Foundation e dal National Institute of Health per sviluppare la tecnologia che stimola il sonno profondo. Ecco come funziona. Le persone venivano nel laboratorio, le collegavamo a dei dispositivi, e qui a destra ne ho due -- non è una moda.
(Laughter)
(Risata)
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.
Quando capivamo che le persone erano nel sonno profondo, producevamo dei suoni che stimolano il sonno profondo, che era dimostrato le facessero dormire più profondamente. Vi faccio sentire il suono ora.
(Repeating sound waves)
(Suono di onde che si ripete)
Pretty weird, right?
Piuttosto strano, vero?
(Laughter)
(Risata)
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.
In realtà, questo suono ha la stessa frequenza delle onde cerebrali quando il corpo è nel sonno profondo. Questo schema di suoni prepara la vostra mente ad avere più onde delta rigenerative. Il giorno dopo abbiamo chiesto ai partecipanti dei suoni, loro non si erano accorti che li avevamo prodotti, eppure i loro cervelli avevano reagito con più onde delta.
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.
Ecco un'immagine di onde cerebrali dallo studio che abbiamo condotto. Vedete la parte in basso? Questo mostra il suono fatto sentire a quella frequenza. Ora guardate le onde cerebrali nella parte alta del grafico. Dal grafico si può vedere che il suono sta producendo più onde delta rigeneratici. Abbiamo imparato a tracciare il sonno in modo accurato senza collegare le persone agli elettrodi e facendole dormire più profondamente. Stiamo continuando a sviluppare il giusto ambiente di suoni e habitat per il sonno per migliorare la salute del sonno delle persone.
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.
Il nostro sonno non è così rigenerativo come potrebbe essere, ma forse nel prossimo futuro, potremmo indossare un piccolo dispositivo e ottenere di più dal nostro sonno.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)