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.
Wat als jij jouw slaap efficiënter kon maken? Deze vraag heeft mij, als slaapwetenschapper, tien jaar lang in zijn greep gehad. Want hoewel de gloeilamp en technologie hebben gezorgd voor een wereld waarin men 24 uur per dag productief is, gaat dit ten koste van ons natuurlijke circadiaan ritme en onze lichamelijke behoefte aan slaap.
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.
Dit ritme bepaalt ons energieniveau gedurende de dag, en nog maar kort geleden zijn we hierop een wereldwijd experiment gaan uitvoeren dat onze slaapgezondheid en uiteindelijk ook onze kwaliteit van leven in gevaar brengt. En hierdoor slapen we niet genoeg. De gemiddelde Amerikaan slaapt maar liefst een uur minder dan in 1940.
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.
Om de een of andere reden, zien we het functioneren op weinig slaap als een hele prestatie. Alles bij elkaar vormt dit een echte gezondheidscrisis. De meesten van ons weten dat slecht slapen is gekoppeld aan ziekten zoals Alzheimer en hart- en vaatziekten, beroerte en diabetes. Als je een slaapstoornis zoals slaapapneu niet behandelt, heb je een grotere kans op deze ziektes. Maar wist je dat slaap ook je mentale toestand beïnvloedt? Slechte slaap zorgt ervoor dat we risicovol en onbesuisd gaan handelen en het vermindert ons empathisch vermogen enorm. Als slaapgebrek ons gevoeliger maakt voor onze eigen pijn, verwondert het niet dat we de omgang met anderen lastig vinden en ook om, in algemene zin, een goed en gezond persoon te zijn, als we niet genoeg slapen.
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.
Wetenschappers beginnen nu te begrijpen hoe niet alleen de kwantiteit maar ook de kwaliteit van slaap onze gezondheid beïnvloedt. Mijn onderzoek richt zich op wat veel wetenschappers zien als de meest herstellende fase van slaap: de diepe slaap. We weten nu dat er in het algemeen drie fasen van slaap zijn: de lichte slaap, Rapid Eye Movement- of REM-slaap en diepe slaap. We meten deze stadia door elektroden aan de hoofdhuid, kin en borst vast te maken. In de lichte slaap en de REM lijken onze hersengolven erg op die wanneer we wakker zijn. Maar in onze diepe slaap ontstaan langdurige hersengolven die sterk verschillen van onze hersengolven in waaktoestand. Die langdurige golven noemen we delta-golven. Krijgen we niet de nodige slaap, dan beperkt dat ons leervermogen en het herstelvermogen van ons lichaam. De diepe slaap is de fase waarin alles wat we meemaken gedurende de dag, wordt omgezet in ons langetermijngeheugen en onze karakters. Naarmate we ouder worden, wordt de kans groter dat we deze herstellende delta-golven verliezen. De diepe slaap en delta-golven zijn in zekere zin een teken van biologische jeugd.
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.
Vanzelfsprekend wilde ik zorgen voor meer diepe slaap voor mijzelf en ik heb letterlijk bijna elk gadget en trucje dat daarvoor bestaat geprobeerd voor de consument, voor medici, enzovoorts. Het heeft me veel inzichten gegeven. Zo blijkt dat ik, zoals de meesten, echt 8 uur slaap nodig heb. Ik paste zelfs mijn circadiane ritme aan door mijn maaltijden, beweging en blootstelling aan licht te veranderen, maar toch lukte het me niet 's nachts dieper in slaap te komen ... tot ik Dr. Dmitry Gerashchenko ontmoette, van 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 vertelde me over een nieuwe bevinding in de literatuur. Een Duits laboratorium liet zien dat als je bepaalde geluiden afspeelde op het juiste moment in iemands slaap, je daarmee de slaap dieper en efficiënter kon maken. Daarnaast toonde het laboratorium aan dat je geheugen daags erna beter presteerde met dit geluid. Dmitry en ik gingen samenwerken aan een manier om deze technologie te maken. Samen met collega's van het Penn State laboratorium ontwierpen we experimenten om ons systeem te valideren. Daarna ontvingen we subsidie van de National Science Foundation en het National Institute of Health om deze technologie verder te ontwikkelen. Het werkt als volgt. Mensen kwamen naar het lab en wij sloten hen aan op verschillende apparaten, waarvan ik er twee nu draag -- geen fashion statement.
(Laughter)
(Gelach)
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.
Zodra we detecteerden dat ze in diepe slaap waren, speelden we de geluiden af waarvan was aangetoond dat ze mensen dieper deden slapen. Ik ga jullie dit geluid nu laten horen.
(Repeating sound waves)
(Herhalend geluid van golven)
Pretty weird, right?
Best vreemd, nietwaar?
(Laughter)
(Gelach)
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.
Dat geluid weerspiegelt de frequentie van je hersengolven wanneer je in diepe slaap bent. Daardoor stimuleert dat patroon als het ware jouw geest meer van deze herstellende delta-golven te genereren. Toen we de deelnemers achteraf naar de geluiden vroegen, bleken ze zich niet bewust te zijn van het afspelen daarvan, toch reageerden hun hersenen erop, door meer delta-golven te produceren.
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.
Hier zie je de hersengolven van iemand uit het onderzoek. Zie je het onderste gedeelte? Hier zie je het geluid dat afgespeeld werd op die hoge frequentie. Kijk nu naar de hersengolven in het bovenste gedeelte. De grafiek laat zien dat het geluid daadwerkelijk meer delta-golven veroorzaakt. We hebben geleerd dat we slaap nauwkeurig in beeld kunnen brengen zonder het gebruik van elektroden, en ervoor kunnen zorgen dat mensen dieper slapen. We gaan door met het ontwikkelen van de juiste geluidsomgeving en slaaphabitat om de slaapgezondheid te verbeteren.
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.
Onze slaap is minder regenererend dan hij zou kunnen zijn, maar in de nabije toekomst kunnen we, door het dragen van een klein apparaatje, meer uit onze slaap halen.
Thank you.
Dank jullie wel.
(Applause)
(Applaus)