一种触觉可穿戴设备在延长总睡眠时间方面显示出可喜结果

最近发表在《JMIR mHealth and uHealth》上的一项研究表明，一种能向身体发出轻柔振动的可穿戴设备可以帮助人们睡得更久。这些发现证明，这种非侵入性技术往往能显著延长总睡眠时间，尤其是对那些通常很难睡够一整晚的人来说。这种方法为应对慢性睡眠不足和改善整体健康提供了一种有前景的非药物选择。

全球有相当一部分人每晚睡眠不足。在美国，大约有7000万成年人长期每晚只睡六个小时甚至更少。医学专业人士将这种情况称为慢性睡眠不足。美国疾病控制与预防中心建议成年人每晚至少睡七个小时，以维持最佳的身心健康。

未达到这一建议标准与多种负面健康后果相关。长期睡眠不足往往会增加患心血管疾病、糖尿病、肥胖和情绪障碍的风险。它还可能损害记忆力和日常注意力等认知功能。由于这些严重的健康风险，许多人积极寻找延长夜间睡眠时间的方法。

一直以来，人们都通过改变行为习惯、认知行为疗法或药物来改善睡眠。处方睡眠药物在诱导睡眠方面可能非常有效，但往往伴随令人不适的副作用，如头晕、第二天犯困，甚至出现奇怪的夜间行为。褪黑素这类非处方补充剂则相对温和一些，但实际睡眠时间往往只能略微增加。科学家们正在积极探索几乎不需要使用者费什么力、且完全避免药理副作用的替代干预措施。

一项新兴技术是经皮振动刺激（即通过皮肤施加振动），也就是在皮肤上直接产生有节奏的振动触感。这一概念基于这样一种理念：温和的低频声波可以模拟人类轻柔抚摸带来的安抚感。这种触觉刺激被认为能够影响自主神经系统，而自主神经系统控制着心率和消化等不受意识控制的身体功能。通过让身体从紧张状态转入放松状态，这项技术可能帮助神经系统进入准备睡眠的状态。

这项新研究的作者想研究这种特定类型的振动刺激在真实生活场景中如何影响睡眠模式。此前的一项试验表明，该技术改善了患有某种自身免疫疾病患者的睡眠。研究人员想在此前研究的基础上，通过量化该设备在更长时间里对更大范围普通人群的影响来进一步验证。他们特别关注该设备的使用时长是否与总睡眠时间的明显延长有关。

在这项研究中，研究人员分析了一群同时使用Apollo可穿戴设备和Oura Ring的用户的既往数据。Apollo设备是一种消费级健康产品，佩戴在手腕或脚踝上，通过皮肤施加定向振动刺激。Oura Ring是一款独立的生物特征追踪设备，佩戴在手指上，利用运动、心率和温度传感器来监测睡眠阶段。该研究基于2019年1月至2022年5月期间用户在日常生活中使用这些商业设备时自然产生的数据。

最终样本包括935名用户，提供了涵盖474,852个夜晚观测的大规模数据集。大多数参与者年龄在36至64岁之间，约52%的参与者自认为男性。为每位用户建立基线，研究人员要求参与者在首次夜间使用振动可穿戴设备之前，至少有七个夜晚的睡眠数据记录。然后，研究团队根据参与者的基线睡眠习惯将其分组，分为自然睡眠不足六小时、六到七小时、七到八小时和八到九小时几个类别。

研究人员以分钟为单位测量了Apollo设备的每晚使用情况，将使用时长划分为从零分钟到超过240分钟的多个区间。然后，他们使用高级统计模型，包括线性混合效应模型，来分析夜间振动时长的不同如何影响总睡眠时间。这类统计模型使研究人员能够控制个体差异，确保记录了几百个夜晚的用户不会比记录较少的用户对数据造成不恰当的偏差。主要测量指标是总睡眠时间的变化，由智能戒指以分钟为单位记录。

分析显示，晚上佩戴振动穿戴设备与总睡眠时间的增加显著相关。这种效果跟使用时长有关，也就是说，用得越久，睡眠时间通常延长得越多。对于那些平时只睡六个小时甚至更少的短睡眠者，每晚使用设备超过四小时，睡眠时间平均延长了大约46分钟。这些人在使用最大刺激强度的晚上，中位总睡眠时间从350分钟增加到381分钟。

原本睡眠时间就比较长的参与者同样从中受益，只不过增加的绝对时间略少一些。例如，平时睡六到七个小时的人，使用设备超过四小时的时候，平均多睡了35分钟。睡七到八个小时的人估计多睡了13分钟。这说明振动刺激对几种不同的睡眠习惯都有增强睡眠的效果。

研究人员还分析了多出来的睡眠在不同阶段（如浅睡眠、深睡眠和快速眼动睡眠）是怎么分布的。快速眼动睡眠，也就是REM，是跟做梦和情绪处理有关的睡眠阶段。对于短睡眠者，数据显示，处于REM阶段的时间比例增加了大约6%。REM睡眠的增加是以减少浅睡眠为代价的，这说明多出来的休息维持了整体睡眠结构的健康。

除了延长总睡眠时间外，振动刺激还与严重睡眠不足的发生概率降低有关。研究人员计算了参与者每晚睡眠不足六小时的概率。对于睡眠时间短的人来说，使用该设备超过240分钟，出现睡眠不足的概率降低了77%。即便是适度使用，也就是181到240分钟之间，这一概率也能降低49%。

解读这些结果时，有几个局限性需要注意。这项研究是观察性的，用的是回顾性数据，也就是说，它能发现两者之间的关联，但不能确凿地证明是设备直接带来了睡眠改善。由于研究人员分析的是现有的商业数据，他们无法排除可能影响睡眠的外部因素，比如咖啡因摄入、饮酒或日常服药。由于没有和参与者直接接触，研究团队也无法确认设备是否一直都是按厂家的要求来使用的。

对可穿戴生物识别设备的依赖，是研究团队面临的另一个局限。虽然智能戒指能提供经过验证的客观睡眠阶段数据，但这项研究并没有收集用户的主观评价。像结构化睡眠质量问卷这样的主观评估，能帮助科学家了解一个人第二天实际感觉休息得怎么样。如果只依赖设备数据，那就无法了解这批参与者在心理上对睡眠质量的主观感受。

未来的研究需要在临床环境中开展随机对照试验来弥补这些空白。此类试验需要制定具体的、有监督的实验方案，以确定振动刺激与睡眠延长之间的直接因果关系。科学家还建议研究这项技术如何影响各类人群，包括被诊断患有临床睡眠障碍或特定神经系统疾病的人群。将标准化的睡眠质量调查纳入未来研究，将有助于更全面地了解经皮振动刺激如何影响人类健康。

这项研究名为“由Apollo Neuro设备提供的经皮振动刺激持续时间与总睡眠时间延长之间的关联”，作者为Mahender Mandala、Shilpa Krishnan、Nathanial Weathington、Michael Breus和David Rabin。