Primo piano della tecnologia Ear-EEG. Credito:Lars Kruse / Università di Aarhus
Il sonno è importante per la nostra salute e il nostro benessere, e dormire male può avere un impatto negativo sulla nostra capacità di attenzione, memoria, capacità decisionali, creatività e giudizio.
Gli astronauti che vivono a gravità zero con un ciclo artificiale giorno-notte hanno difficoltà a mantenere un ritmo circadiano naturale e schemi di sonno normali. In effetti, il sonno è ciò di cui si lamentano di più gli astronauti.
Per evitare gli effetti collaterali negativi a breve e lungo termine del sonno scarso, il Center for Ear-EEG dell'Università di Aarhus ha sviluppato una tecnologia in grado di monitorare il sonno di un astronauta in modo non invasivo e discreto tramite il cosiddetto "ear-EEG" (ElettroEncefalografia dell'orecchio). La tecnologia, insieme all'astronauta danese Andreas Mogensen, viaggerà verso la Stazione Spaziale Internazionale ISS per esaminare le differenze tra i modelli di sonno umano sulla terra e nello spazio.
Il progetto si chiama "Sleep in Orbit".
"Il sonno è una sorta di biomarcatore per la nostra salute e benessere. In effetti, moltissime malattie influiscono anche sul modo in cui dormiamo, tra cui un'ampia gamma di disturbi psichiatrici e malattie neurodegenerative. In generale, tuttavia, non esiste una chiara correlazione tra qualità del sonno sperimentata e sonno fisiologico. Ma il sonno fisiologico è ciò che è fondamentale per le nostre funzioni cognitive", afferma il professor Preben Kidmose, capo del Center for Ear-EEG dell'Università di Aarhus.
Continua:"In questi giorni, sappiamo un po' di come gli astronauti sperimentano il sonno nello spazio, ma non sappiamo molto di come lo spazio influenzi fisiologicamente il loro sonno. Questa è una delle cose che misureremo come parte di questo progetto. Ed è anche nostro compito analizzare i modelli di sonno e trovare le differenze tra il modo in cui un astronauta dorme sulla Terra e il modo in cui dorme nello spazio."
L'orecchio-EEG è un piccolo apparato che viene posizionato nell'orecchio per misurare l'attività elettrica nel cervello. Ear-EEG misura variazioni di tensione estremamente piccole sulla superficie della pelle all'interno dell'orecchio causate dall'attività elettrica nei neuroni del cervello.
Il Center for Ear-EEG dell'Università di Aarhus ha sviluppato una tecnologia in grado di leggere l'attività elettrica del cervello e mappare i nostri schemi di sonno, il cosiddetto ear-EEG. La tecnologia seguirà l'astronauta Andreas Mogensen nella sua prossima missione spaziale. Credito:Lars Kruse / Università di Aarhus
Le fasi del sonno sono, per definizione, correlate agli stati cerebrali e questi possono essere valutati in base ai segnali elettrici del cervello.
"Lavoriamo allo sviluppo della tecnologia dell'EEG dell'orecchio da oltre 15 anni come metodo per misurare l'attività elettrica dal cervello al di fuori di un laboratorio. E si scopre che l'EEG dell'orecchio è estremamente efficace nel caratterizzare il nostro sonno. Questa tecnologia fornisce abbiamo un'opportunità unica per condurre misurazioni a lungo termine dell'attività cerebrale. Ciò significa che possiamo iniziare a studiare cose che altrimenti non saremmo in grado di misurare. Ad esempio, non sappiamo molto su come varia il nostro sonno tempo e come è influenzato da ciò che ci circonda", afferma Preben Kidmose.
Il posizionamento schermato e discreto del dispositivo rende il metodo più interessante rispetto alle tradizionali misurazioni EEG che utilizzano elettrodi posti sopra la testa.
Pertanto, l'EEG dell'orecchio è molto più delicato e meno invadente delle tradizionali misurazioni del sonno e questo rende la tecnologia ideale per il monitoraggio a lungo termine dei modelli di sonno senza interrompere il sonno di una persona.
"Questo progetto è importante perché in futuro probabilmente saremo nello spazio molto più spesso, e dovremo rimanerci più a lungo. Ed è importante capire come influisce sul nostro sonno. E riuscire a fare una precisa caratterizzazione fisiologica del sonno ci aiuterà anche a scoprire come possiamo aiutare gli astronauti a dormire meglio la notte nello spazio. La tecnologia del professor Kidmose è un classico esempio di come le scienze tecniche sviluppino soluzioni che aiutano le persone. Non vedo l'ora di seguire l'andamento del progetto ", afferma Eskild Holm Nielsen, preside della Facoltà di scienze tecniche dell'Università di Aarhus.
Il progetto, "Sleep in Orbit", esaminerà le differenze tra i modelli di sonno sulla terra e nello spazio utilizzando il monitoraggio del sonno basato sull'EEG per garantire le migliori condizioni di vita e di lavoro possibili per gli astronauti.
L'Università di Aarhus fornirà al progetto le apparecchiature di misurazione utilizzate per misurare l'EEG dell'orecchio, nonché gli algoritmi che verranno utilizzati per calcolare le fasi del sonno. L'analisi dei dati effettivi sarà condotta presso l'Università di Aarhus. + Esplora ulteriormente
