뇌-컴퓨터 인터페이스를 사용하여 자폐 스펙트럼 장애가 있는 개인의 수면 장애 연구를 혁신합니다.

신경 발달 상태를 논의할 때 사용되는 용어에 익숙하지 않은 사람들을 위해 문맥상의 목적을 위해 약간의 서문을 포함하겠습니다.

"신경형" 은 인구의 중앙값 (통계적으로 약 68%) 을 나타내는 뇌 유형을 말합니다 . 반면에 "신경다양성( Neurodiverse)" 및 "신경다양성 (Neurodivergent)"이라는 용어 는 둘 다 신경형 뇌를 가진 것과 반대되는 뇌 기능을 나타냅니다.

그토록 바라던 8시간의 잠은 전통적인 인간의 일주기 리듬에 바치는 통행권인 것 같다. 그러나 생리학적으로 신경학적으로 불규칙한 개인의 경우 이러한 습관적인 휴식 패턴은 포물선 모양의 롤러코스터 트랙과 비슷합니다.

수면 패턴이 사람마다 어떻게 그리고 왜 다른가?

일반적으로 인체가 동일한 작용을 할 때 일관된 결과를 기대합니다.

이 주장을 서문하기 위해 나는 수면에 대한 내 자신의 경험을 공유하고 싶습니다…

자폐인으로서 저는 수면이나 적어도 수면 부족에 관한 개인적인 문제를 직접 설명할 수 있습니다. 어릴 때부터 나는 단순하게 쉬는 것에서 결코 즐거움을 찾지 못했습니다. 내가 좋아하는 텔레비전 프로그램이 끝난 후의 실존적 두려움이든, 다른 자극을 소비하지 않는 것이든, 나는 내 몸을 멈추게 하는 데서 결코 평화를 찾을 수 없었다.

수면 소개

많은 사람들은 눈을 감는 순간 잠이 시작된다고 생각합니다. 사실 수면 주기의 이 부분을 "조용한 각성" 이라고 합니다. 대부분의 사람들이 잠들기 전에 시작하는 예비 단계입니다. 이 부분에서 뉴런은 우리가 깨어있을 때 발생하는 전형적인 지속적인 발화와는 다른 다소 불규칙한 패턴에 도달합니다.

수면의 비급속 안구 운동 단계(NREM)라고도 하는 수면 주기의 두 번째 단계에 도달하면. 이러한 뉴런은 뇌파가 더 느린 패턴에 도달하기 시작함에 따라 느려지는 경향이 있습니다. NREM 수면 주기와 관련된 다른 신체적 특징은 종종 다음과 같습니다. 체온이 낮아지고 호흡이 느려집니다. NREM 단계 내에서 신체는 N1-N3의 세 가지 추가 단계를 거치며 각 단계가 진행됨에 따라 수면의 질이 향상됩니다. 연구자 들은 수면의 약 75%가 NREM 단계에서 발생한다고 추정합니다.

수면의 이점 ✅

수면은 특히 어린이의 인간 발달에 필수적입니다. 양질의 수면은 전반적인 태도에 큰 영향을 미칩니다.

밤새도록 충분한 휴식을 취하는 것을 자제하는 사람들은 주변에 있는 것이 일반적으로 불쾌해 보입니다. 부정적인 행동과 관계없이 수면의 이점은 신체 건강에도 영향을 미칩니다.

수면의 중요성

• 기억력과 문제 해결 능력을 향상시킵니다 .
• 수면 부족 관련 손상 위험 감소
• 바이러스 감염의 위험을 제한할 수 있는 건강한 면역 기능을 증가시킵니다 .
• 심혈관 질환의 위험 감소

이제 연구원과 의사 모두 수면의 질을 어떻게 측정합니까?

임상적 관점에서 가장 일반적으로 사용되는 수면 성능 평가는 수면다원검사 를 사용하여 발생합니다 . 보다 단순한 용어로 이 테스트는 수면 연구로 알려져 있습니다.”

검사 중에 의사는 환자의 혈중 산소 수치, 심박수, 호흡 패턴 및 모든 사지 움직임을 모니터링합니다.

전통적으로 수면다원검사는 환자가 다음과 같은 상태인지 확인하기 위한 진단 테스트로 사용됩니다. 기면증, 수면 무호흡증 및 불면증 . 그러나, 신경분산증 환자의 경우, 수면 연구는 기존의 신경발달 상태 진단과 관련된 동반이환 상태를 감지할 수 있습니다.

수면다원검사 외에도 의사는 액티그래피 를 통해 수면의 질을 측정 합니다. 이 비침습적 테스트는 개인의 활동 수준을 측정하고 원하는 시간 동안 휴식을 취합니다. 환자는 주로 사용하는 손의 손목에 액티그래프를 착용합니다. 이 장치는 종종 의사에게 데이터를 제공한 다음 수학적 알고리즘을 적용하여 환자가 깨어 있는 동안 발생하는 패턴을 결정합니다.

수면신경해부학

인간 두뇌의 다음 구조는 수면 기능에 크게 기여합니다.

시상하부

이 작은 구조는 뇌 깊숙이 숨어 있으며 수면 행동을 제어하는 ​​신경 세포를 캡슐화합니다.

시상하부 는 또한 시교차 상핵의 본거지이며, 이것은 눈 으로부터 빛 노출에 의해 수신되는 정보에 영향을 미칩니다. SCN 에 부상을 입은 환자는 종종 수면 주기에서 빛을 식별하는 능력을 상실하므로 깨우거나 계속 잠을 잘 수 있습니다.

뇌간

뇌간 은 시상하부 와 소통하는 매개체 역할을 합니다 .

신경화학물질 인 GABA (γ-Aminobutyric acid )는 각성과 관련된 자극 활동을 감소시키는 데 기여하는 이 두 구조에서 생성됩니다. 뇌간이 없으면 근육 이완의 형태로 "스트레스를 해소"할 수 없습니다 . 이는 REM 수면 단계에 매우 중요합니다.

대뇌 피질

또 다른 중요한 구조는 장기 기억과 정보 처리를 담당 하는 대뇌 피질 을 포함합니다.

시상 은 이 정보를 대뇌피질로 전달하는 것을 돕습니다 . 몸이 REM 수면 단계에 들어가면 시상은 우리가 꿈을 꿀 때 발생하는 이미지 및 기타 감각 효과를 구동합니다.

송과선

송과선은 SCN(suprachiasmatic nucleus) 으로부터 신호를 받아 멜라토닌 생성을 유도합니다 . 이 호르몬은 뇌가 어둠에 노출될 때 생성됩니다. 멜라토닌은 또한 일주기 리듬(신체의 24시계)의 타이밍을 돕습니다.

시력 상실 환자는 일반적으로 그들이 보지 못하는 빛의 부족을 지원하기 위해 멜라토닌 보충제를 복용합니다.

기초 전뇌

기저 전뇌 는 뇌의 앞부분과 아랫부분 사이에 위치합니다.

아데노신의 방출은 기저 전뇌와 뇌의 다른 부분에 있는 세포에서 발생합니다. 아데노신은 세포 에너지의 화학 산물입니다. 이것은 당신의 운전과 수면의 필요성을 증가시킵니다. 카페인과 같은 다른 약물은 졸음을 차단하는 아데노신 생성을 방해합니다.

자폐증 + 수면

자폐증이란 무엇입니까?

자폐 스펙트럼 장애 는 인간 두뇌의 이상으로 인해 발생하는 신경 발달 상태입니다.

자폐증은 스펙트럼이기 때문에 증상의 정도는 사람마다 다릅니다. 자폐인으로서 저는 일반적으로 사회적 신호를 이해하는 데 어려움을 겪습니다.

“ 자폐인의 80%가 수면에 어려움을 겪는다”

출처 — 슬리포폴리스

대부분의 경우 인간의 뇌는 적어도 구조적 의미에서 사람마다 다르지 않은 것처럼 보이지만 신경 발달 상태가 있는 개인에게는 잘못된 것으로 입증되었습니다.

Dara Manoach, Ph.D.가 발표한 기사 에서 . Harvard Medical School의 신경 영상을 통해 발견된 증거에서 자폐증 개인의 수면 패턴에 이상이 있음이 입증되었습니다. 이것은 시상피질 회로의 기능이 감소했기 때문입니다.

시상피질 회로란?

간단히 말해서 이것은 눈과 대뇌피질 사이의 의사소통을 위한 매개체입니다.

해결책?

신흥 기술이 의학의 면모를 바꾸기 시작하면서 물리적 장치와 인간 장기 사이의 교차점이 다시 보급되고 있습니다. Dana Manoach는 자폐인이 시상피질 회로 기능 장애가 있는 이유를 이해하는 연구 제안에서 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용합니다.

"대규모 실험실 기반 수면 연구는 엄청나게 비싸고 부담스럽기 때문에 이 프로젝트의 첫 번째 목표는 방법론을 검증하고 상업적으로 이용 가능한 웨어러블 뇌파 검사를 사용하여 ASD에서 대규모 재택 수면 연구의 타당성을 확립하는 것입니다. 뇌파) 장치.”

( SFARI | 자폐증의 수면 생리학 특성화: 유전자에서 치료로의 경로 , nd).

뇌파 검사(EEG) 장치란 무엇입니까?

뇌파 검사 장치는 뇌 활동을 기록하는 전기도입니다.

소형 금속 디스크가 있는 전극 센서는 환자의 머리 위에 있는 와이어에 부착됩니다. 이 센서는 뉴런의 움직임으로 생성된 전하의 변화를 감지합니다.

• 뉴런 = 뇌 세포

신경형과 신경비형 개인 사이의 일주기 리듬 차이를 여는 열쇠는 아직 발견되지 않았습니다. 해법은 뇌 연산 장치의 깊숙한 곳에 있다고 생각합니다.

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• 내가 가장 좋아하는 BCI 집중 유튜브 채널, https://www.youtube.com/c/thebciguys
• 의학에서의 뇌-컴퓨터 인터페이스
• 비침습적 BCI의 임상적 통합
• 뇌-컴퓨터 인터페이스가 업무의 미래에 의미할 수 있는 것
• 뇌(및 오픈 소스 하드웨어)를 사용하여 사물을 제어하는 ​​방법

제 이름은 Lauren이고 저는 기술 활용을 통해 세상을 신경 포괄적 ♾️ 으로 만드는 일에 열정적인 18 세입니다. 당신이 보는 것과 같이? https://linktr.ee/laurengp 에서 나머지 디지털 발자국을 확인하십시오 .