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.
Čo ak by ste mohli zefektívniť svoj spánok? Ako vedca venujúceho sa spánku si ma táto otázka podmanila na posledných 10 rokov. Hoci žiarovka a technika priniesli, že sa na svete pracuje 24 hodín a produktivita je vyššia, pripravili nás o prirodzený cirkadiánny rytmus a o potrebu tela spať.
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.
Cirkadiánny rytmus udáva úroveň energie počas dňa a len nedávno sme s ním začali globálne experimentovať a ohrozovať si tak kvalitu spánku a v konečnom dôsledku aj kvalitu života. Preto už nespíme toľko, koľko potrebujeme, priemerný Američan spí o hodinu menej, než tí, čo žili v 40. rokoch 20. storočia.
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.
Z nejakého dôvodu sme sa rozhodli nosiť ako odznak cti to, že dokážeme žiť bez dostatku spánku. To všetko speje ku zdravotnej kríze. Väčšina z nás vie, že nedostatok spánku sa spája s chorobami ako je Alzheimer, srdcovocievne choroby, infarkt a cukrovka. A pokiaľ sa neliečite na poruchu spánku akou je spánkové apnoe, je veľmi pravdepodobné, že mnohé z týchto ochorení dostanete. Ale vedeli ste o vplyve spánku na váš duševný stav? Zlý spánok nás vedie k riskantným a unáhleným rozhodnutiam a znižuje aj našu schopnosť súcitiť. Pri nedostatku spánku sme citlivejší na bolesť, takže nikoho neprekvapí, že máme problém vyjsť s ostatnými a vo všeobecnosti byť dobrý a zdravý, keď máme nedostatok spánku.
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.
Vedci práve začínajú chápať ako nielen množstvo, ale aj kvalita spánku ovplyvňuje naše zdravie a pohodu. Môj výskum sa zameriava na hlboký spánok, ktorí mnohí vedci považujú za najregeneratívnejšiu etapu spánku. Vieme, že vo všeobecnosti existujú tri typy spánku: ľahký spánok, rýchly pohyb očí alebo REM-spánok a hlboký spánok. Tieto štádiá spánku meriame elektródami pripojenými k lebke, brade a hrudi. V ľahkom spánku a v REM-spánku sa mozgové vlny veľmi podobajú tým, ktoré máme v bdelom stave. No počas hlbokého spánku sa mozgové vlny veľmi odlišujú od vĺn, ktoré sa zobrazujú v bdelom stave. Takéto vlny s vysokou amplitúdou sa volajú delta vlny. Keď máme nedostatok hlbokého spánku, znižuje sa naša schopnosť učiť sa a schopnosť buniek a tela regenerovať sa. Počas hlbokého spánku sa všetky interakcie, ktoré sme cez deň nahromadili, premieňajú do dlhodobej pamäte a osobnosti. Starnutím regeneračné delta vlny s veľkou pravdepodobnosťou strácame. Takže hlboký spánok a delta vlny sú istým ukazovateľom biologickej mladosti.
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.
Takže prirodzene som chcel spať hlboko väčšie percento času a skúsil som takmer každú fintu, predmet, zariadenie, zlepšovák, čo existuje doma aj v klinických podmienkach, skrátka čokoľvek. Veľa som sa naučil a zistil som, že tak, ako väčšina ľudí, aj ja potrebujem osem hodín spánku. Dokonca som si posunul denný režim tým, že som inokedy jedol, cvičil a vystavoval sa svetlu, no aj tak som nemohol nájsť spôsob, ako dosiahnuť viac hlbokého spánku. To platilo, až kým som nestretol Dr. Dmitryiho Gerashchenka z Harvardskej lekárskej školy.
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 povedal, že sa píše o novom objave, v ktorom isté nemecké laboratórium dokazuje, že ak by sa prehrávali počas spánku v správnom čase konkrétne zvuky, dal by sa dosiahnuť naozaj hlbší a efektívnejší spánok. A naviac, toto laboratórium dokázalo, že tento zvuk by mohol zlepšiť výkonnosť pamäte na druhý deň. Spojil som sa s Dmitryim a začali sme pracovať na vytvorení takejto technológie. Spolu s výskumnými spolupracovníkmi v Penn State sme navrhli experimenty s cieľom potvrdiť účinnosť nášho systému. A odvtedy sme dostávali finančný grant z Národnej vedeckej nadácie a Národného inštitútu zdravia, aby sme vyvinuli technológiu, ktorá by navodzovala hlboký spánok. Funguje nasledovne. Ľudia prišli do labáku a napojili sme ich na niekoľko prístrojov, z ktorých dva tu práve mám, nie sú to módne výstrelky.
(Laughter)
(smiech)
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.
Keď sme zistili, že sú v hlbokom spánku prehrali sme zvuky podporujúce hlboký spánok, ktoré v štúdii naznačovali, že dokážu prehĺbiť spánok. Teraz vám ten zvuk pustím.
(Repeating sound waves)
(opakujúce sa zvukové vlny)
Pretty weird, right?
Dosť divné, čo?
(Laughter)
(smiech)
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.
Tento zvuk je v rovnakej amplitúde a frekvencii, ako počas hlbokého spánku vaše mozgové vlny. Tento zvukový vzor podnecuje vašu myseľ, aby vytvárala viac regeneračných delta vĺn. Keď sme sa pýtali účastníkov na druhý deň na zvuky, absolútne si neboli vedomí, že sme ich púšťali. No ich mozgy odpovedali väčším počtom delta vĺn.
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.
Tu je snímka niečích mozgových vĺn zo štúdie, ktorú sme urobili. Vidíte ten spodný obdĺžnik? Ten ukazuje zvuk púšťaný na na hlbokospánkovej frekvencii. A teraz sa pozrite na mozgové vlny v hornej časti grafu. Z grafu vidíte, že zvuk vytvára viac regeneračných delta vĺn. Zistili sme, ako sa dá presne merať spánok bez pripojenia ľudí na elektródy a ako ich spánok prehĺbiť. Pokračujeme vo vyvíjaní správnych zvukov a vhodného prostredia na spánok, aby sme zlepšili kvalitu spánku.
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.
Náš spánok nie je taký regeneračný, ako by mohol byť. Ale možno čoskoro budeme môcť nosiť malé zariadenie, vďaka ktorému zo spánku vyťažíme viac.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(potlesk)