数眠产品应用于睡眠障碍治疗，非药物治疗失眠有望成为可能

      睡眠是最普遍但最神秘的生物行为之一，人类对睡眠机制的探究也从未停歇。但时至今日，睡眠障碍及睡眠异常相关疾病仍然是危害人类健康的主要疾病之一，且愈发受到人们关注。自古以来，人类对于睡眠和睡眠障碍机制的探究层出不穷。

      根据睡眠时期脑电活动和身体行为的差异，可将整个睡眠时期分为不同的阶段。在人类中，睡眠可分为两个显著不同的过程，分别是快速眼动睡眠（rapid eye movement, REM）和非快速眼动睡眠（non-rapid eye movement, NREM），而后者进一步分为三个不同的阶段（N1、N2和N3），与睡眠的深度密切相关。目前被广泛接受的关于睡眠结构和睡眠周期是由 Rechtschaffen 和 Kales进行了经典的描述（R&K规则）和AASM颁布的判读手册。这些不同的判读规则，都认为正常的睡眠结构是由每个90-120分钟的睡眠周期组成。通过对睡眠周期的研究，有助于进一步了解睡眠的深层机制。

      相反，睡眠障碍或睡眠结构紊乱会导致各种生理活动功能异常，进而对患者的健康和生活质量产生严重影响。研究表明，睡眠不足与身体系统的多种功能障碍有关，包括内分泌、代谢、高级认知功能和神经系统疾病。研究表明当发生不同程度的失眠后，受试者的运动表现显著地受到抑制；而睡眠不足与易怒和情绪波动有关，对睡眠时间少于5小时的人群调查发现，与对照组相比，受试者的情绪障碍增加，负面情绪放大，且攻击性和自杀行为的几率显著提高；此外，睡眠障碍会导致患者的注意力和警觉性受损。研究表明，人为抑制慢波睡眠期间的大脑节律活动会导致记忆力显著下降、新记忆的形成能力明显被削弱；也有研究表明睡眠剥夺会损害神经细胞的突触可塑性，进而影响新记忆的形成，并损害已经保留的记忆。大量研究表明，睡眠结构紊乱或睡眠障碍会导致各类精神疾病的发生，睡眠长期不足或睡眠障碍会导致抑郁症、自闭症和其他精神类疾病发生概率的升高。

（B）清醒、NREM和REM睡眠的特征。

      睡眠障碍的现状和危害

      根据美国国家睡眠基金会的调查发现，各个年龄群体的睡眠时间都存在不足的现象。在老年群体调查者中，75% 的人报告每晚睡眠不足 8 小时；成年被调查者更为严重，80%的成年人的睡眠时间都不足8小时；除了在成年人群中高发，慢性睡眠剥夺也是青少年群体中常见的可治疗疾病之一，72.7%的学生报告说在学校的平均睡眠时间小于8小时。而美国睡眠医学学会的研究表明，青少年维持正常的健康所需的平均睡眠时间为每晚8-10小时。长期睡眠时间不足对人类生产生活的影响是严重的。

      同样地，睡眠障碍也会对老年人的生活产生严重影响，老年失眠患者人数正在迅速增加。研究表明，老年群体中普遍的睡眠问题和睡眠障碍会导致严重地认知受损、智力下降、记忆力衰退、精神错乱和行动迟缓，并进而可能导致演变为痴呆，而进一步对患者自己和家庭造成巨大的负担。

      当前睡眠的研究和检测通常极大地依赖脑电图记录（electroencephalographic, EEG），EEG是检测清醒状态和不同睡眠阶段的优秀生物标志物。不同睡眠阶段的脑电表现出显著不同的特征节律和特征波形。清醒时期，患者从完全警觉到思睡早期，EEG 成分以低振幅、高频率的节律活动为主，主要以α节律和β节律为主；REM 阶段睡眠的脑电图显示出低幅度、快速的活动，如锯齿波（波形呈三角形/锯齿状），并且具有适度的 theta 活动，在 REM 睡眠期间，眼球快速移动，同时身体肌肉放松，大脑神经元活动水平与清醒状态相似，呈现快速、低电压去同步化的脑电波，醒来后能够回忆得栩栩如生的梦境一般发生在REM期；在 NREM 睡眠期间，EEG 活动会出现特征波形，如11-16Hz的睡眠梭形波、高波幅（大于100uV）K复合波、慢波（高波幅宽波）等，不同的睡眠阶段中，EEG的特征波形和节律显著不同，可以根据EEG中的不同成分确定睡眠的不同阶段。

      而随着技术的进步，目前在市面上涌现了一批智能穿戴产品，如智能手环、智能手表均可检测睡眠，但由于所依赖的传感器等因素限制，导致对睡眠阶段的检测精度严重不足，检测数据仅可作为参考使用，不能满足医用级别或治疗干预级别。

      睡眠障碍的治疗

      此外，一些非药物睡眠障碍疗法也被广泛运用在临床，主要包括亮光疗法、行为干预、慢波睡眠增强等。光照是产生人类昼夜节律系统的重要因素，环境中光线强度过高会影响个体的昼夜节律和睡眠质量，因此通过改善环境中光线强度等因素可在一定程度上改善睡眠，但整体疗效并不显著。而失眠的认知行为疗法，又称为行为测量，也能改善患者的睡眠状况，但治疗措施并不能广泛普及，对大部分患者而言并不切实际。慢波睡眠可作为表示睡眠恢复过程中的电生理指标之一，通过增强慢波睡眠强度，是目前睡眠治疗领域的一个新兴前沿领域，目前最有效的技术是经颅直流电刺激（tDCS）和睡眠期间应用的声学刺激方法。尽管这些方法都对改善睡眠有一定的正向作用，但由于技术难度较高、普及度较低、机制探究不明确、副作用较大等因素，使这些非药物疗法也未能取得很大的成功。

      基于此前药物和非药物治疗的临床数据，这些方法都未能广泛地、安全地应用于大众。而数字疗法作为一种新兴的、安全的方法，近年来已经被广泛地应用于失眠治疗领域。研究发现，数字治疗方法对失眠问题的改善产生了积极的影响，这种影响不仅出现在失眠的成年人，也影响青少年和其他重型疾病的患者。然而该领域的副作用、潜在危害和成本等方面尚处于一片空白中。而上海数药智能科技有限公司独立开发的，一种安全、高效、便携的非药物治疗数字产品，命名为数眠，是广大睡眠障碍群体所寻求的最适合的解决方案。

      数眠包括硬件端、核心算法和软件端三个部分。其中硬件端可实时检测睡眠时期的脑电特征波；核心算法依据实时的睡眠特征脑电活动，自适应的进行睡眠分期计算并且自动生成音乐；而软件端可同步显示检测到的睡眠脑电、评估睡眠治疗并分析睡眠问题。此外数眠产品体积精小、便携、可使用低功率的蓝牙实时传输脑电数据，而数眠智能算法可精确地对睡眠阶段进行分期，并实时地给出适用于助眠的音乐，预期可进行睡眠干预治疗。当前数眠产品的开发进展非常顺利，除了硬件端和智能算法分期已经取得极大的进展之外，我们也同步地开展临床检测，以确定其睡眠干预治疗的效果。

      数药智能（上海数药智能科技有限公司）简介：数药智能是世纪华通生态体系成员之一，以数字药物为研究方向的科技公司。数药智能基于前沿神经网络科学研究成果，针对心理学和精神科学治疗领域，研究数字药物疗法针对大脑神经类疾病的有效治疗方式。致力于为脑神经疾病的诊断及治疗提供数字药物治疗手段，开发适用于数字疗法的技术、产品及平台，开创高效、便捷、且具有普适性的数字疗法。

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