У каждого человека есть внутренние часы, называемые циркадным ритмом, которые оптимизируют физиологические процессы в зависимости от времени суток. Ритм определяет наш сон, гормоны, пищевые привычки, а также температуру тела. По данным Национального института общих медицинских наук, он может играть важную роль в общем состоянии здоровья, именно поэтому ученые стремятся узнать о «внутренних часах» как можно больше.
Традиционно в исследованиях участники в течение нескольких дней жили изолированно в клинике, где исследователи контролировали периоды дня и ночи. Но теперь исследователи из Мичиганского университета предлагают новый метод изучения циркадных ритмов людей с помощью носимых умных часов.
«Возник большой вопрос: Можем ли мы измерять циркадные ритмы с помощью носимых устройств и как мы можем это сделать?», – говорит Дэниел Форгер, профессор вычислительной медицины и биоинформатики в Michigan Medicine. Для этого Форгер и его коллеги создали статистический метод, который извлекает циркадный ритм человека на основе данных о частоте сердечных сокращений, предоставляемых умными часами.
Ученые анализировали реальные данные, полученные с умных часов 900 медицинских интернов по чередующимся графикам смены, носивших их общей длительностью более 130 тыс дней. Было обнаружено, что у участников можно отчетливо отследить индивидуализированные циркадные ритмы, которые соответствуют клиническим показателям.
Применявшийся в исследовании алгоритм использует данные умных часов, такие как частота сердечных сокращений, активность, питание, осанка и уровень стресса, для оценки циркадных ритмов. Благодаря чему он дает лучшее представление о реальных стимулах, которые могут повлиять на ритмы.
«Мы показали, что вы можете использовать носимое устройство и напрямую измерять циркадные ритмы в реальном мире, где есть так много вещей, влияющих на циркадные ритмы и не измеряемых в лаборатории», – говорит Форгер.
Пример из исследования показал, что частота сердечных сокращений одного участника быстро адаптируется к изменяющемуся графику работы, что продемонстрировало, что циркадный ритм был способен быстро адаптироваться к кардинально отличающимся в зависимости от дней периодов сна и бодрствования.
Исследователи сообщили, что использование носимых устройств для изучения циркадных ритмов может дать ученым и пользователям представление о том, как использовать эту информацию для улучшения здоровья. «Мы можем использовать эту информацию, чтобы отслеживать, как организм приспосабливается к новому расписанию, изучать, как физическая активность влияет на частоту сердечных сокращений каждого человека немного по-разному, и даже количественно оценить влияние активности в разное время дня на внутренние часы организма. Пользователи умных часов могут получать информацию о своих циркадных часах в режиме реального времени, чтобы помочь приспособиться к смене часовых поясов или сменной работе, справиться с циркадными расстройствами или выявить отклонения в частоте сердечных сокращений, которые могут представлять опасность для здоровья », – говорит Кларк Боуман, профессор математики и статистики в Гамильтон-колледже.
Понимая потенциальные преимущества этой возможности для потребителей, команда создала приложение для смартфонов, в которое пользователи загружают данные с носимых устройств, чтобы получать отчеты о своих циркадных ритмах. Приложение под названием Social Rhythms доступно для загрузки на устройства iPhone и Android.
