Sử dụng giao diện não-máy tính để cách mạng hóa việc nghiên cứu rối loạn giấc ngủ ở những người mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ.

Đối với những người không quen với thuật ngữ được sử dụng khi thảo luận về tình trạng phát triển thần kinh, tôi sẽ đưa vào một lời nói đầu nhỏ cho mục đích ngữ cảnh.

“Kiểu hình thần kinh” đề cập đến một loại não đại diện cho mức trung bình của dân số loài người (khoảng 68% theo thống kê) . Mặt khác, các thuật ngữ “Đa dạng thần kinh” và “Đa dạng thần kinh” đều ám chỉ chức năng của não trái ngược với những người có bộ não điển hình về thần kinh.

Giấc ngủ ngắn kéo dài 8 tiếng được nhiều người mong muốn dường như là một quyền ưu tiên phù hợp với nhịp sinh học truyền thống của con người. Mặc dù, đối với những cá nhân có thần kinh sinh lý bất thường, mô hình nghỉ ngơi theo thói quen này gần giống với đường ray tàu lượn siêu tốc parabol.

Điều này đặt ra câu hỏi, làm thế nào và tại sao các kiểu ngủ khác nhau từ người này sang người khác?

Thông thường, khi cơ thể con người tham gia vào cùng một hành động, chúng ta mong đợi kết quả nhất quán.

Để mở đầu cho lập luận này, tôi muốn chia sẻ kinh nghiệm của riêng tôi về việc ngủ…

Bản thân là một người mắc chứng tự kỷ, tôi có thể trực tiếp giải thích các vấn đề cá nhân của mình liên quan đến giấc ngủ hoặc ít nhất là việc thiếu nó. Ngay từ khi còn nhỏ, tôi chỉ đơn giản là không bao giờ tìm thấy niềm vui trong sự đơn giản của việc nghỉ ngơi. Cho dù đó là nỗi sợ hãi hiện hữu sau khi xem chương trình truyền hình yêu thích của tôi kết thúc hay việc không tiêu thụ bất kỳ tác nhân kích thích nào khác, tôi không bao giờ có thể tìm thấy sự bình yên khi để cơ thể mình ngừng hoạt động.

Giới thiệu về Giấc ngủ

Nhiều người thích nghĩ rằng giấc ngủ bắt đầu ngay khi bạn nhắm mắt lại, trên thực tế, phần này của chu kỳ giấc ngủ thực sự được gọi là "sự tỉnh táo yên tĩnh" , đó là giai đoạn sơ bộ mà phần lớn chúng ta bước vào trước khi chìm vào giấc ngủ. Trong phần này, các tế bào thần kinh của bạn đạt đến một mô hình hơi bất thường, khác với kiểu hoạt động liên tục điển hình xảy ra khi chúng ta thức.

Khi một người đạt đến giai đoạn thứ hai của chu kỳ giấc ngủ, còn được gọi là giai đoạn chuyển động mắt không nhanh (NREM) của giấc ngủ. Những tế bào thần kinh này có xu hướng chậm lại khi sóng não cũng bắt đầu đạt đến một mô hình chậm hơn. Các đặc điểm thể chất khác liên quan đến chu kỳ giấc ngủ NREM thường bao gồm; nhiệt độ cơ thể thấp hơn và thở chậm lại. Trong giai đoạn NREM, cơ thể trải qua ba giai đoạn bổ sung, N1-N3 và với mỗi giai đoạn tiến triển, chất lượng giấc ngủ sẽ tăng lên. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 75% giấc ngủ diễn ra trong giai đoạn NREM.

Lợi ích của giấc ngủ ✅

Giấc ngủ là điều bắt buộc đối với sự phát triển của con người, đặc biệt là ở trẻ em. Giấc ngủ chất lượng cao ảnh hưởng rất nhiều đến phong thái chung của một người.

Hãy đối mặt với điều đó, những người thường xuyên không ngủ đủ giấc, thường tỏ ra khó chịu khi ở gần. Bất kể hành vi tiêu cực của một người là gì, những lợi ích từ giấc ngủ cũng ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất của một người.

Tầm quan trọng của giấc ngủ

• Tăng cường trí nhớ và kỹ năng giải quyết vấn đề của một người
• Giảm nguy cơ suy giảm liên quan đến thiếu ngủ
• Tăng chức năng miễn dịch khỏe mạnh có thể hạn chế nguy cơ nhiễm virus
• Giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch

Bây giờ, làm thế nào để các nhà nghiên cứu và bác sĩ đo lường chất lượng giấc ngủ của một người?

Từ góc độ lâm sàng, đánh giá hiệu suất giấc ngủ được sử dụng phổ biến nhất xảy ra với việc sử dụng biểu đồ đa ký giấc ngủ . Nói một cách đơn giản hơn, thử nghiệm này được gọi là nghiên cứu về giấc ngủ”.

Trong quá trình kiểm tra, các bác sĩ theo dõi nồng độ oxy trong máu, nhịp tim, kiểu thở và bất kỳ cử động chân tay nào.

Theo truyền thống, đa ký giấc ngủ được sử dụng như một xét nghiệm chẩn đoán để xác định xem bệnh nhân có các tình trạng như sau không; chứng ngủ rũ, ngưng thở khi ngủ và mất ngủ . Tuy nhiên, trong trường hợp bệnh nhân mắc bệnh thần kinh, các nghiên cứu về giấc ngủ có thể phát hiện bất kỳ tình trạng bệnh đồng mắc nào liên quan đến chẩn đoán tình trạng phát triển thần kinh đã có từ trước của một người.

Ngoài đa ký giấc ngủ, các bác sĩ cũng đo chất lượng giấc ngủ thông qua chữ viết tay . Thử nghiệm không xâm lấn này đo lường mức độ hoạt động và nghỉ ngơi của một người trong một khoảng thời gian mong muốn. Bệnh nhân đeo một biểu tượng trên cổ tay của bàn tay chiếm ưu thế. Thiết bị này thường cung cấp cho bác sĩ dữ liệu, dữ liệu này sau đó được áp dụng với các thuật toán toán học để xác định các kiểu xảy ra khi bệnh nhân thức và ngủ.

Giải phẫu thần kinh giấc ngủ

Các cấu trúc sau đây trong não người góp phần rất lớn vào chức năng của giấc ngủ.

Vùng dưới đồi

Cấu trúc nhỏ bé này ẩn sâu bên trong não và bao bọc các tế bào thần kinh kiểm soát hành vi của giấc ngủ.

Vùng dưới đồi cũng là nơi chứa nhân siêu âm, điều này ảnh hưởng đến thông tin nhận được khi tiếp xúc với ánh sáng từ mắt. Bệnh nhân bị chấn thương trong SCN của họ thường mất khả năng xác định ánh sáng trong chu kỳ giấc ngủ của họ, do đó họ có nhiều quyền kiểm soát hơn để thức dậy hoặc tiếp tục ngủ.

Thân não

Cuống não hoạt động như một phương tiện giao tiếp đến và đi từ vùng dưới đồi.

Hóa chất thần kinh GABA (axit γ-Aminobutyric ) được tạo ra từ hai cấu trúc này góp phần làm giảm hoạt động kích thích liên quan đến kích thích. Nếu không có thân não, chúng ta sẽ không thể “giảm căng thẳng” bằng hình thức thư giãn cơ bắp, đây là điều CẦN THIẾT đối với giai đoạn REM của giấc ngủ.

Vỏ não

Một cấu trúc quan trọng khác bao gồm vỏ não chịu trách nhiệm về trí nhớ dài hạn và xử lý thông tin.

Đồi thị giúp truyền thông tin này đến vỏ não. Khi cơ thể bạn bước vào giai đoạn REM của giấc ngủ, đồi thị điều khiển hình ảnh và các hiệu ứng giác quan khác xảy ra khi chúng ta mơ.

tuyến tùng

Tuyến tùng hoạt động để nhận tín hiệu từ nhân trên chiasmatic (SCN) và dẫn đến việc sản xuất melatonin . Loại hormone này được tạo ra khi não của bạn tiếp xúc với bóng tối. Melatonin cũng hỗ trợ điều chỉnh nhịp sinh học của bạn (24 đồng hồ của cơ thể bạn).

Bệnh nhân bị giảm thị lực thường dùng thuốc bổ sung melatonin để hỗ trợ tình trạng thiếu ánh sáng mà họ không nhìn thấy.

Cơ sở Forebrain

Não trước cơ sở nằm giữa phần trước và phần dưới của não.

Sự giải phóng adenosine xảy ra từ các tế bào ở nền trước và các phần khác của não. Adenosine là một sản phẩm hóa học của năng lượng tế bào. Điều này làm tăng ổ đĩa và nhu cầu ngủ của bạn. Các loại thuốc khác nhau như caffein chống lại việc sản xuất adenosine ngăn chặn cảm giác buồn ngủ.

Tự kỷ + Giấc ngủ

Tự kỷ là gì?

Rối loạn phổ tự kỷ là một tình trạng phát triển thần kinh gây ra do những bất thường trong não người.

Vì chứng tự kỷ là một phổ nên các triệu chứng có mức độ nghiêm trọng khác nhau ở mỗi người. Bản thân là một người mắc chứng tự kỷ, tôi thường gặp khó khăn trong việc hiểu các tín hiệu xã hội.

“ Có đến 80% người tự kỷ khó ngủ”

Nguồn — Sleepopolis

Mặc dù phần lớn, bộ não con người dường như không khác biệt giữa mỗi người ít nhất là về mặt cấu trúc, nhưng điều này đã được chứng minh là không chính xác đối với những người có tình trạng phát triển thần kinh.

Trong một bài báo được xuất bản bởi Dara Manoach, Ph.D. của Trường Y Harvard, những bất thường trong kiểu ngủ của những người mắc chứng tự kỷ đã được chứng minh là có mặt từ bằng chứng được tìm thấy thông qua hình ảnh thần kinh. Điều này là do giảm chức năng trong mạch vỏ não.

Mạch đồi thị là gì?

Nói một cách đơn giản, đây là phương tiện giao tiếp giữa mắt và vỏ não.

Dung dịch?

Khi các công nghệ mới nổi bắt đầu thay đổi bộ mặt của y học, sự giao thoa giữa các thiết bị vật lý và các cơ quan con người lại trở nên phổ biến. Trong đề xuất nghiên cứu của Dana Manoach xoay quanh việc tìm hiểu lý do tại sao những người mắc chứng tự kỷ mắc chứng rối loạn chức năng mạch vùng đồi thị, cô ấy sử dụng các công nghệ giao diện não-máy tính.

“Bởi vì các nghiên cứu về giấc ngủ trong phòng thí nghiệm quy mô lớn rất tốn kém và nặng nề, mục tiêu đầu tiên của dự án này là xác nhận phương pháp luận và thiết lập tính khả thi của một nghiên cứu về giấc ngủ tại nhà quy mô lớn ở ASD bằng cách sử dụng điện não đồ có thể đeo được trên thị trường ( thiết bị điện não đồ).

( SFARI | Đặc trưng sinh lý giấc ngủ ở bệnh tự kỷ: Con đường từ gien đến điều trị , nd).

Thiết bị ghi điện não đồ (EEG) là gì?

Thiết bị ghi điện não là một điện đồ ghi lại hoạt động của não.

Các cảm biến điện cực với các đĩa kim loại thu nhỏ được gắn vào các dây nằm trên đỉnh đầu của bệnh nhân. Những cảm biến này phát hiện bất kỳ thay đổi nào trong điện tích do chuyển động của các tế bào thần kinh của bạn tạo ra.

• Tế bào thần kinh = Tế bào não

Trong khi chìa khóa để mở khóa sự khác biệt về nhịp sinh học giữa các cá nhân điển hình về thần kinh và không điển hình về thần kinh vẫn chưa được khám phá. Tôi cảm thấy rằng giải pháp nằm trong chiều sâu của các thiết bị tính toán não bộ.

Đối với những người có cùng hứng thú trong lĩnh vực này, tôi đã bao gồm một số liên kết bên dưới để giúp bạn hiểu thêm về chủ đề này…

• Kênh youtube tập trung vào BCI yêu thích của tôi, https://www.youtube.com/c/thebciguys
• Giao diện não-máy tính trong y học
• Tích hợp lâm sàng BCI không xâm lấn
• Giao diện não-máy tính có thể có ý nghĩa gì đối với tương lai của công việc
• Cách kiểm soát mọi thứ bằng bộ não của bạn (và phần cứng nguồn mở)

Tên tôi là Lauren và tôi 18 tuổi đam mê làm cho thế giới bao gồm thần kinh ♾️ thông qua việc sử dụng công nghệ. Giống như những gì bạn nhìn thấy? Kiểm tra phần còn lại của dấu chân kỹ thuật số của tôi tại https://linktr.ee/laurengp .