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 pudéssemos tornar o nosso sono mais eficiente? Como cientista de sono, esta é a questão que me cativou nos últimos 10 anos. Porque, enquanto a lâmpada e a tecnologia trouxeram um mundo de 24 horas de trabalho e produtividade, isso representou um custo para o nosso ritmo circadiano que ocorre naturalmente e para a necessidade de dormir do nosso 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.
O ritmo circadiano dita o nosso nível de energia durante o dia e só recentemente realizámos uma experiência global sobre este ritmo, que está a pôr em risco a nossa saúde do sono e, em última instância, a nossa qualidade de vida. Devido a isto, não estamos a obter o sono de que necessitamos, com o norte-americano comum a dormir menos uma hora do que dormia nos anos 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.
Por alguma razão, decidimos usar como medalha de honra o facto de conseguirmos passar sem sono suficiente. Isto dá origem a uma verdadeira crise de saúde. Muitos de nós sabemos que pouco sono está ligado a doenças como Alzheimer, doenças cardiovasculares, AVCs e diabetes. E se permanecermos com um distúrbio de sono não tratado, como a apneia do sono, é provável que venhamos a ter muitas destas doenças. Mas sabem qual o impacto do sono no vosso estado mental? Pouco sono faz-nos tomar decisões arriscadas e apressadas e esgota a nossa capacidade de empatia. Quando a privação do sono nos torna literalmente mais sensíveis à dor, não é surpreendente que seja difícil relacionarmo-nos com os outros e sermos uma pessoa boa e saudável quando estamos privados do sono.
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.
Os cientistas estão agora a começar a entender como não só a quantidade mas também a qualidade do sono têm impacto na nossa saúde e bem-estar. A minha investigação foca-se no que muitos cientistas acreditam ser o estágio mais regenerativo do sono: o sono profundo. Sabemos que genericamente falando, há três estágios de sono: o sono leve, o movimento rápido dos olhos ou MRO e o sono profundo. Medimos estes estágios ligando elétrodos ao couro cabeludo, ao queixo e ao peito. No sono leve e no MRO, as nossas ondas cerebrais são muito semelhantes às nossas, quando acordados. Mas as nossas ondas cerebrais no sono profundo têm estas ondas longas que são muito diferentes das nossas quando acordados. Estas ondas longas cerebrais chamam-se ondas delta. Quando não obtemos o sono profundo necessário, isso inibe a nossa capacidade para aprender e para as nossas células e corpos recuperarem. O sono profundo é como convertemos todas essas interações que fazemos durante o dia na nossa memória de longo prazo e na nossa personalidade. À medida que envelhecemos, somos mais suscetíveis de perder essas ondas delta regenerativas. Então, de certa forma, o sono profundo e as ondas delta são um marcador da nossa juventude biológica.
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.
Então, naturalmente, eu queria mais sono profundo para mim e tentei todos os dispositivos, truques e engenhocas existentes a nível de consumo, a nível clínico que temos. Aprendi muito, e descobri que, como a maior parte das pessoas, preciso mesmo de oito horas de sono. Até mudei o meu componente circadiano ao mudar as minhas refeições, ao fazer exercício e exposição solar, mas não consegui encontrar forma de ter uma noite de sono mais profundo, isto é, até conhecer o Dr. Dmitry Gerashchencko da Escola Médica de Harvard.
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.
O Dmitry falou-me de uma nova descoberta na literatura, em que um laboratório na Alemanha mostrou que, se conseguíssemos tocar certos sons na altura correta durante o sono de alguém, conseguíamos tornar o sono mais profundo e mais eficiente. Além do mais, este laboratório demonstrou que conseguimos melhorar a memória de desempenho do dia seguinte com esse som. O Dmitry e eu fizemos equipa, e começámos a trabalhar numa forma de construir esta tecnologia. Com os nossos colaboradores do laboratório em Penn State, concebemos experiências de forma a validar o nosso sistema. A partir daí recebemos financiamento da Fundação Nacional da Ciência e do Instituto Nacional de Saúde para desenvolver esta tecnologia estimulante de sono profundo. Funciona desta forma. As pessoas vinham ao laboratório e nós ligávamo-las a uma série de dispositivos dois dos quais tenho aqui mesmo — não é uma afirmação da moda.
(Laughter)
(Risos)
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 detetámos que as pessoas estavam em sono profundo tocávamos sons estimulantes de sono profundo que demonstraram fazê-los ter um sono mais profundo. Eu vou mostrar-vos agora este som.
(Repeating sound waves)
(Sons de ondas)
Pretty weird, right?
Muito estranho, certo?
(Laughter)
(Risos)
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.
Então, este som está na mesma frequência de rotura das nossas ondas cerebrais quando o nosso cérebro está em sono profundo. Esse padrão de som, prepara a nossa mente para ter mais destas ondas delta regenerativas. Quando questionámos os participantes no dia seguinte acerca dos sons, desconheciam completamente que tínhamos tocado os sons, no entanto os cérebros deles responderam com mais dessas ondas 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.
Aqui está uma imagem das ondas cerebrais de alguém do estudo que realizámos. Veem o painel de baixo? Isto mostra o som a ser tocado à frequência de rotura. Agora olhem para as ondas cerebrais na parte superior do gráfico. Conseguem ver pelo gráfico que o som está a produzir mais dessas ondas delta regenerativas. Descobrimos que podemos rastrear o sono com precisão sem ligar as pessoas a elétrodos e fazer as pessoas dormirem mais profundamente. Nós continuamos a desenvolver o ambiente de som e o habitat do sono corretos para melhorar a saúde de sono das pessoas.
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.
O nosso sono não é tão regenerativo como poderia ser, mas talvez num próximo dia, possamos usar um pequeno dispositivo e tirar mais partido do nosso sono.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)