Elemd 可穿戴设备可抑制阿尔法波以诱导睡眠

埃莱蒙德总部位于马萨诸塞州剑桥市的一家成立五年的初创公司今天推出了一款售价 349 美元的神经调节可穿戴设备，这是该公司的首款产品。据联合创始人兼首席执行官称 梅雷迪斯·佩里该技术使用脑电图 (EEG) 传感器跟踪脑电波的振荡，该传感器检测大脑的电活动，然后使用通过骨传导传递的声音爆发来影响这些振荡。

Elemind 的这款可穿戴设备的第一个应用旨在抑制阿尔法波以帮助诱导睡眠。 其他可穿戴设备 市场上有多种监测脑电波的设备，通过生物反馈鼓励用户积极改变他们的阿尔法模式。Elemind 的头带似乎是第一个使用声音直接影响被动用户脑电波的设备。

在一个 临床试验”佩里说 [no relation to author]，76% 的受试者入睡更快。那些确实看到差异的人，从清醒到入睡的时间平均减少了 48%。Perry 表示，结果与药物助眠剂的同类试验相似。

“对我来说，”佩里说，“它能让我停止沉思，让我的思考平静下来。它就像大脑的噪音消除器。”

五月份，我简单测试了 Elemind 的头带。我觉得它很舒服，头带上有一条厚厚的软垫带，横跨前额，并连接到一个弹性环以将其固定到位。头带内有多个脑电图电极、一个处理器、一个三轴加速度计、一个可充电锂聚合物电池，以及定制的电子设备，用于收集大脑的电信号、估计其相位并通过骨传导扬声器产生粉红噪音。整个头带重约 60 克，大约相当于一颗小猕猴桃的重量。

我的测试条件远非睡眠最佳条件：下午早些时候，一间相当明亮的会议室，一张豆袋椅作为床，还有通风口。我的测试只持续了四分钟。我可以说，我并没有觉得“粉红”噪音（没有高频的白噪音）的阵阵刺耳声令人不快。而且由于我经常戴眼罩，所以脸上有织物的感觉并不令人不安。这不是尝试酣然入睡的时间或地点，但我和房间里的其他人注意到，两分钟后，我就开始疯狂地打哈欠。

Elemd 如何调节脑电波

我的大脑里到底发生了什么？简而言之，不同的大脑状态与不同的波频率有关。放松并闭上眼睛但未入睡的人会产生约 10 Hz 的 alpha 波。当他们入睡时，alpha 波被约 5 Hz 的 theta 波取代。最终，深度睡眠的 delta 波出现在约 1 Hz 处。

瑞安·尼利Elemind 的科学和研究副总裁解释道。

“只要你戴上头带，”他说，“EEG 系统就开始运行。它使用简单的信号处理和带通滤波来隔离 8 到 12 Hz 频率范围内的活动 – 即 alpha 波段。”

“然后，”尼利继续说道，“我们的算法查看滤波后的信号以识别每个振荡的相位，并确定何时产生粉红噪声。”

他解释说，这些听觉刺激会在大脑发出的波中产生涟漪。Elemind 的系统试图将这些涟漪与波中的特定相位对齐。由于刺激和诱发反应之间存在间隙，Elemind 在 21 个人身上测试了该系统并计算了平均延迟，并在确定何时触发声音时将其考虑在内。

尼利表示，为了诱导睡眠，Elemind 的头带瞄准的是阿尔法波的波谷，也就是大脑最兴奋的点。

“你可以把阿尔法节奏看作是大脑不同区域之间沟通的大门，”他说。“通过干扰这种沟通，干扰不同大脑区域之间的协调，你可以破坏让你无法入睡的沉思模式。”

尼利说，随着这些 alpha 波被抑制，较慢的振荡，比如浅睡眠的 θ 波，就会占据主导地位。

Elemind 并不打算止步于此。该公司计划添加一种算法来处理 Delta 波，即深度睡眠特有的低频 0.5 到 2 Hz 波。在这里，Elemind 的技术将尝试放大这种模式，旨在改善睡眠质量。

这安全吗？尼利说，安全，因为听觉刺激是自我限制的。“你的脑电波有一个它们可以占据的自然空间，”他解释说，“这种刺激只是让它在那个自然空间内移动，而不像深部脑刺激，它可以将大脑活动移出自然参数。”

超越睡眠，镇静、记忆和心理健康

应用最终可能不仅限于诱导和改善睡眠。 华盛顿大学 和 麦吉尔大学 已经完成一项临床研究，以确定 Elemind 的技术是否可用于提高接受镇静治疗的受试者的疼痛阈值；研究结果正在准备进行同行评审。

Elemind 还与麦吉尔大学和 鲁汶脑研究所 确定该技术是否可以增强深度睡眠中的记忆巩固，以及是否对患有轻度认知障碍和其他记忆障碍的人有一定用处。

Neely 希望将来能看到更多应用被研究。

“逆阿尔法刺激 [enhancing instead of suppressing the signal] “可以增加兴奋感，”他说。“这是我很想研究的东西。研究心理健康治疗也很有趣，因为不同大脑区域之间的相位耦合似乎是抑郁症和焦虑症的一个重要因素。”

测试版售价 349 美元，即日起开始接受预订，Elemind 预计今年晚些时候开始全面销售。该公司将向客户提供每月 7 至 13 美元的可选会员资格，允许在云端存储睡眠数据并随时访问新发布的应用程序。