การใช้ Brain-Computer Interfaces เพื่อปฏิวัติการวิจัยเรื่องการรบกวนการนอนหลับในบุคคลที่มีความผิดปกติของออทิสติกสเปกตรัม

สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับคำศัพท์ที่ใช้เมื่อพูดถึงสภาวะพัฒนาการทางระบบประสาท ฉันจะใส่คำนำหน้าเล็กน้อยเพื่อจุดประสงค์ในบริบท

“Neurotypical”หมายถึงประเภทของสมองที่แสดงถึงค่ามัธยฐานของประชากรมนุษย์ (ประมาณ 68% ตามสถิติ) ในทางกลับกัน คำว่า "Neurodiverse"และ"Neurodivergent"ต่างก็อ้างถึงการทำงานของสมองที่ตรงกันข้ามกับสมองที่มี neurotypical

การงีบหลับแปดชั่วโมงที่เป็นที่ต้องการอย่างมากดูเหมือนจะเป็นสิทธิ์ในการเดินที่เป็นไปตามจังหวะ circadian แบบดั้งเดิมของมนุษย์ แม้ว่าสำหรับบุคคลที่มีความผิดปกติทางสรีรวิทยาของระบบประสาท รูปแบบการพักผ่อนที่เป็นนิสัยนี้จะใกล้เคียงกับรางรถไฟเหาะพาราโบลามากกว่า

สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามว่ารูปแบบการนอนหลับแตกต่างกันอย่างไรและทำไมในแต่ละคน?

โดยปกติแล้ว เมื่อร่างกายมนุษย์มีส่วนร่วมในการกระทำเดียวกัน เราคาดหวังผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ

ในการเกริ่นถึงข้อโต้แย้งนี้ ฉันอยากจะแบ่งปันประสบการณ์ของตัวเองเกี่ยวกับการนอน...

ในฐานะที่ฉันเป็นบุคคลออทิสติก ฉันสามารถอธิบายปัญหาส่วนตัวของฉันเกี่ยวกับการนอนหลับหรืออย่างน้อยก็ขาดสิ่งนี้ได้โดยตรง ตั้งแต่อายุยังน้อยฉันไม่เคยพบความสุขในการพักผ่อนที่เรียบง่ายเลย ไม่ว่าจะเป็นความหวาดกลัวที่มีอยู่จริงหลังจากดูรายการโทรทัศน์ที่ฉันชื่นชอบจบลง หรือการไม่บริโภคสิ่งเร้าอื่น ๆ ฉันไม่สามารถหาความสงบสุขได้ในการปล่อยให้ร่างกายปิดตัวเอง

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการนอนหลับ

หลายคนชอบคิดว่าการนอนหลับเริ่มต้นขึ้นทันทีที่คุณหลับตา ซึ่งจริงๆ แล้ววงจรการนอนหลับส่วนนี้เรียกว่า“การตื่นอย่างเงียบสงบ”ซึ่งเป็นช่วงเริ่มต้นที่พวกเราส่วนใหญ่เข้าสู่ช่วงก่อนจะหลับไป ในส่วนนี้ เซลล์ประสาทของคุณจะมีรูปแบบที่ค่อนข้างผิดปกติซึ่งแตกต่างจากการยิงอย่างต่อเนื่องทั่วไปที่เกิดขึ้นเมื่อเราตื่น

เมื่อถึงระยะที่สองของวงจรการนอนหลับ หรือที่เรียกว่าระยะการเคลื่อนไหวของตาแบบไม่เร็ว (NREM) ของการนอนหลับ เซลล์ประสาทเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำงานช้าลงเนื่องจากคลื่นสมองเริ่มมีรูปแบบที่ช้าลง ลักษณะทางกายภาพอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวงจรการนอนหลับของ NREM มักจะรวมถึง; อุณหภูมิของร่างกายลดลงและการหายใจช้าลง ภายในระยะ NREM ร่างกายจะผ่านระยะเพิ่มเติมอีก 3 ระยะ คือ N1-N3 และในแต่ละระยะ คุณภาพการนอนหลับจะเพิ่มขึ้น นักวิจัยประเมินว่าประมาณ 75% ของการนอนหลับเกิดขึ้นในระยะ NREM

ประโยชน์ของการนอน ✅

การนอนหลับมีความสำคัญต่อพัฒนาการของมนุษย์โดยเฉพาะในเด็ก การนอนหลับที่มีคุณภาพมีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมโดยรวมของคนเรา

ยอมรับเถอะว่าผู้ที่มักละเว้นจากการพักผ่อนตลอดทั้งคืนมักจะดูไม่น่าพอใจเมื่ออยู่ใกล้ ไม่ว่าคนๆ หนึ่งจะมีพฤติกรรมเชิงลบอย่างไร ประโยชน์ที่ได้รับจากการนอนหลับก็ส่งผลต่อสุขภาพร่างกายด้วยเช่นกัน

ความสำคัญของการนอนหลับ

• ช่วยเพิ่มความจำและทักษะการแก้ปัญหา
• ลดความเสี่ยงต่อการด้อยค่าที่เกี่ยวข้องกับการอดนอน
• เพิ่มการทำงานของภูมิคุ้มกันที่ดีต่อสุขภาพซึ่งสามารถจำกัดความเสี่ยงของการติดเชื้อไวรัส
• ลดความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด

ทีนี้ นักวิจัยและแพทย์จะวัดคุณภาพการนอนหลับของคนๆ หนึ่งได้อย่างไร?

จากมุมมองทางคลินิก การประเมินประสิทธิภาพการนอนหลับที่ใช้บ่อยที่สุดเกิดขึ้นจากการใช้ โพลิซอมโน แกรม เรียกง่ายๆ ว่าการทดสอบนี้เรียกว่าการศึกษาแบบหลับ”

ในระหว่างการทดสอบ แพทย์จะตรวจสอบระดับออกซิเจนในเลือด อัตราการเต้นของหัวใจ รูปแบบการหายใจ และการเคลื่อนไหวของแขนขา

ตามเนื้อผ้า polysomnograms ใช้เป็นการทดสอบวินิจฉัยเพื่อตรวจสอบว่าผู้ป่วยมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้หรือไม่; โรคลมหลับ ภาวะหยุดหายใจขณะหลับ และโรคนอนไม่หลับ อย่างไรก็ตาม ในกรณีของผู้ป่วย neurodivergents การศึกษาเกี่ยวกับการนอนหลับสามารถตรวจพบสภาวะร่วมใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวินิจฉัยสภาวะพัฒนาการทางระบบประสาทที่มีอยู่แล้ว

นอกจากโพลิโซมโนแกรมแล้ว แพทย์ยังวัดคุณภาพการนอนหลับด้วยแอกติ กราฟ การทดสอบแบบไม่รุกล้ำนี้วัดระดับกิจกรรมและพักในช่วงเวลาที่ต้องการ ผู้ป่วยสวมแอคติกราฟที่ข้อมือของมือข้างที่ถนัด อุปกรณ์นี้มักจะให้ข้อมูลแก่แพทย์ซึ่งนำไปใช้กับอัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดรูปแบบที่เกิดขึ้นในขณะที่ผู้ป่วยตื่นและหลับ

กายวิภาคศาสตร์การนอนหลับ

โครงสร้างต่อไปนี้ในสมองของมนุษย์มีส่วนอย่างมากต่อการทำงานของการนอนหลับ

ไฮโปทาลามัส

โครงสร้างเล็กๆ นี้ซ่อนอยู่ลึกเข้าไปในสมองและห่อหุ้มเซลล์ประสาทที่ควบคุมพฤติกรรมการนอนหลับ

ไฮโป ทาลามัส ยังเป็นที่อยู่ของนิวเคลียสเหนือไคอัสมาติก ซึ่งส่งผลต่อข้อมูลที่ได้รับจากการสัมผัสแสงจากดวงตา ผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บที่SCNมักจะสูญเสียความสามารถในการระบุแสงในวงจรการนอนหลับ ดังนั้นพวกเขาจึงควบคุมได้มากขึ้นว่าจะตื่นหรือนอนต่อ

ก้านสมอง

ก้านสมอง ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางใน การสื่อสารกับไฮโปทาลามัส

สาร กาบาทางประสาทเคมี(γ-Aminobutyric acid ) ผลิตจากโครงสร้างทั้งสองนี้ซึ่งมีส่วนช่วยลดกิจกรรมการกระตุ้นที่เกี่ยวข้องกับการปลุกเร้า หากไม่มีก้านสมอง เราจะไม่สามารถ "คลายความเครียด" ในรูปแบบของการผ่อนคลายกล้ามเนื้อได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการนอนหลับระยะ REM

เปลือกสมอง

โครงสร้างที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ได้แก่เปลือกสมองซึ่งรับผิดชอบหน่วยความจำระยะยาวและการประมวลผลข้อมูล

ฐานดอกช่วยส่งข้อมูลนี้ไปยังเปลือกสมอง เมื่อร่างกายของคุณเข้าสู่ระยะ REM ของการนอนหลับ ฐานดอกจะขับภาพและผลกระทบทางประสาทสัมผัสอื่นๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อเราฝัน

ต่อมไพเนียล

ต่อมไพเนียลทำงานเพื่อรับสัญญาณจากsuprachiasmatic nucleus (SCN)และนำไปสู่การผลิตเมลาโทนิน ฮอร์โมนนี้ถูกสร้างขึ้นเมื่อสมองของคุณสัมผัสกับความมืด เมลาโทนินยังช่วยในเรื่องจังหวะของวงจรชีวิต (นาฬิกา 24 เรือนของร่างกายคุณ)

ผู้ป่วยที่สูญเสียการมองเห็นมักรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเมลาโทนินเพื่อสนับสนุนการขาดแสงที่พวกเขามองไม่เห็น

สมองส่วนหน้าเป็นฐาน

สมองส่วนฐานตั้งอยู่ระหว่างส่วนหน้าและส่วนล่างของสมอง

การปลดปล่อยอะดีโนซีนเกิดขึ้นจากเซลล์ในสมองส่วนฐานและส่วนอื่นๆ ของสมอง อะดีโนซีนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีของพลังงานเซลล์ สิ่งนี้จะเพิ่มไดรฟ์และความต้องการการนอนหลับของคุณ ยาต่างๆ เช่น คาเฟอีนจะต่อต้านการผลิตอะดีโนซีนซึ่งขัดขวางความรู้สึกง่วงนอน

ออทิสติก + การนอนหลับ

ออทิสติกคืออะไร?

โรคออทิสติกสเปกตรัมเป็นภาวะพัฒนาการทางระบบประสาทที่เกิดจากความผิดปกติในสมองของมนุษย์

เนื่องจากออทิสติกเป็นสเปกตรัม อาการจึงแตกต่างกันไปตามความรุนแรงในแต่ละคน ในฐานะที่ฉันเป็นบุคคลออทิสติก ฉันมักมีปัญหาในการทำความเข้าใจกับสังคม

“คนออทิสติกมากถึง 80% มีปัญหาในการนอนหลับ”

ที่มา – Sleepopolis

ในขณะที่ส่วนใหญ่ สมองของมนุษย์ดูเหมือนจะไม่แตกต่างกันในแต่ละบุคคล อย่างน้อยก็ในแง่ของโครงสร้าง แต่สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ถูกต้องสำหรับบุคคลที่มีภาวะพัฒนาการทางระบบประสาท

ในบทความ ที่ จัดพิมพ์โดยดารา มโนชญ์, Ph.D. จาก Harvard Medical School ความผิดปกติในรูปแบบการนอนหลับของบุคคลออทิสติกได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีอยู่จากหลักฐานที่พบโดยการถ่ายภาพทางระบบประสาท นี่เป็นเพราะการทำงานที่ลดลงในวงจร thalamocortical

วงจรธาลาโมคอร์ติคัลคืออะไร?

พูดง่ายๆ ก็คือ นี่คือสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างตากับเปลือกสมอง

วิธีการแก้?

เมื่อเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่เริ่มเปลี่ยนโฉมหน้าของการแพทย์ การแยกระหว่างอุปกรณ์ทางกายภาพและอวัยวะของมนุษย์ก็กลับมาแพร่หลายอีกครั้ง ในข้อเสนอการวิจัยของ Dana Manoach เกี่ยวกับความเข้าใจว่าทำไมบุคคลออทิสติกจึงมีความผิดปกติของวงจร thalamocortical เธอใช้เทคโนโลยีส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

“เนื่องจากการศึกษาการนอนหลับในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่มีราคาแพงและเป็นภาระอย่างมาก เป้าหมายแรกของโครงการนี้คือการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการและสร้างความเป็นไปได้ของการศึกษาการนอนหลับที่บ้านขนาดใหญ่ใน ASD โดยใช้เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองแบบสวมใส่ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ( EEG) อุปกรณ์”

( SFARI | ลักษณะสรีรวิทยาการนอนหลับในออทิสติก: เส้นทางจากยีนสู่การรักษา , nd)

อุปกรณ์ Electroencephalography (EEG) คืออะไร?

เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองเป็นคลื่นไฟฟ้าที่บันทึกการทำงานของสมอง

เซ็นเซอร์อิเล็กโทรดที่มีแผ่นโลหะขนาดเล็กติดอยู่กับสายไฟที่อยู่บนศีรษะของผู้ป่วย เซ็นเซอร์เหล่านี้จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของเซลล์ประสาทของคุณ

• เซลล์ประสาท = เซลล์สมอง

ในขณะที่กุญแจสำคัญในการไขความแตกต่างของจังหวะ circadian ระหว่างบุคคล neurotypical และ neuroatypical ยังไม่ถูกค้นพบ ฉันรู้สึกว่าวิธีแก้ปัญหานั้นอยู่ในส่วนลึกของอุปกรณ์คำนวณในสมอง

สำหรับผู้ที่แบ่งปันความตื่นเต้นที่คล้ายกันในสาขานี้ ฉันได้รวมลิงก์บางส่วนไว้ด้านล่างเพื่อเพิ่มพูนความรู้ของคุณในหัวข้อนี้...

• ช่อง YouTube ที่เน้น BCI ที่ฉันชอบhttps://www.youtube.com/c/thebciguys
• การเชื่อมต่อ สมองกับคอมพิวเตอร์ในการแพทย์
• การบูรณาการทางคลินิกของ BCIs ที่ไม่รุกราน
• การเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์มีความหมายอย่างไรต่ออนาคตของการทำงาน
• วิธีควบคุมสิ่งต่าง ๆ โดยใช้สมองของคุณ (และฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์ส)

ฉันชื่อลอเรน อายุ 18 ปี ฉันหลงใหลเกี่ยวกับการทำให้โลกไม่แบ่งแยกระบบประสาท ♾️ ผ่านการใช้เทคโนโลยี ชอบสิ่งที่คุณเห็น? ดูร่องรอยดิจิทัลที่เหลือของฉันที่https://linktr.ee/laurengp