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破解睡眠密码

破解睡眠密码

Jeffrey O'Brien 2015-09-15
大数据以及数百万台健身记录仪的记录能否破解美国全国性的失眠难题?

    Fitbit的第一个目标是记录步数。袁以为这事轻而易举,但后来他发现,常规的加速计无法区分人在步行时和挖取食物时的手腕动作。起初,他拿出了他所认为的完美设备。“他们说:‘你好好想过了吗?你把它放在口袋里了吗?如果绑在文胸上又会怎么样?’它一下子成了一个特别棘手的、令人发疯的问题。”袁回忆说。

    走步很容易和睡眠做比较。首先,努力睡着时的保持不动与实际睡着时的保持不动有什么差别?可穿戴设备开始加入心率监测功能,这有助于对应睡眠的各个阶段,但是它们无法像多导睡眠图那样测量呼吸或神经活动,因此更多地依赖于逻辑推论。

    在评估睡眠的精确度方面,Fitbit受到了包括我在内的用户的怀疑。袁承认他还没有做到完美,但对于质疑基本不予理睬。他说,质疑源于人们对睡眠好坏的直觉通常与实际情况不一致。用户可以监测步行的进展,但监测不了睡眠。(卡恩坚称,他能够做到最大程度的精确。他说,他拥有大量的多导睡眠图强有力的数据以及腕带的睡眠记录信息,这帮助他开发出了一种算法,对腕带数据的不足之处加以调整。)

    不管Fitbit公司的精确度如何,它已经掌握了海量数据,并发现了一些有趣的规律。袁给他的一名手下、31岁的数据科学家雅各布·阿诺德(Jacob Arnold)打电话,叫他到会议室来。公司的总部位于旧金山的市场南(South of Market)街区。阿诺德也有博士学位,他读的是天文学和天体物理学。两人一起发布了一些图表,显示世界各地的人们都是冬天睡眠时间长,夏天睡眠时间短。光线会对睡眠产生影响,温度也是如此。我们在一年当中的最热的日子里的睡眠要少于白天最长的日子。数据显示,睡眠的最长平均持续时间通常出现在每年元旦之后的周末。袁还指出,睡得久不等于睡得香。

    袁和阿诺德随后又发布了一张图表,显示,从统计学的角度来看,40多岁的男性睡眠最少,我就属于这类人群。我不知道应该怎么看待这则新闻。它是一个重大打击,还是说,我在未来可能会睡得更多?

    从科学的角度来看,通过这些图表来建立规范是重要的一步。但要想在市场上变得不可或缺,Fitbit需要指导用户,给他们行动的能力。袁说:“我们要揭开睡眠的面纱。我们必须让他们能够理解这些数据,让他们不会觉得无能为力。”

    Fitbit的联合创始人和首席执行官詹姆斯·帕克(James Park)响应了这种情绪。一些分析师预计,健身记录器走到头了,特别是因为苹果(Apple)已经推出Apple Watch(Apple Watch不能记录睡眠,因为它每晚都要充电)。帕克知道,只要他能够帮助顾客改善睡眠,Fitbit就将是不可替代的。帕克说:“大量的临床研究表明,某些行为可能会影响睡眠:照明、噪音、咖啡因、锻炼时间。下一步是增加一些指导性的内容。对于我们这类产品来说,这是一个巨大的机遇。公司能不能真正地向顾客提供他们实际想为之付费的睡眠辅导服务?”

    在与南加州大学(University of Southern California)的多恩西弗(Dornsife)艺术与科学系主任史蒂夫·凯(Steve Kay)会面后不久,我注意到他戴着一台Fitbit。他是世界上最知名的昼夜节律专家之一,我对他的睡眠状况感到好奇,便问他晚上休息得如何。他看着手机上的这款应用。“我11点15分上床,4点20分起床。”说的时候,他晃了一下头。可以说,凯是我们睡眠不足的这类人。

    我正和罗斯·贝尔索特(Ross Bersot)坐在凯的会议室里。贝尔索特原来是Bay City Capital公司的一名风险合伙人,现在成了企业家。40岁的贝尔索特与53岁的凯是当代的扎尔蒙·西蒙斯与哈里·约翰逊。凯在数年前发布的研究显示,利用分子化合物来分离和控制有机体的生物节律速度是可能的。贝尔索特曾经给凯的实验室提供资助,希望借助于更加详细的研究结果来创办一家公司。这家公司如今已经存在,名叫“Reset Therapeutics”,位于旧金山湾区(Bay Area)。

    和Fullpower、Fitbit一样,Reset正打算深入到睡眠的核心本质。但是,尽管其他公司在拼命争夺用户的手腕,Reset却在用一种不同的工具深入我们的体内。它正在将凯的研究与基因组学的最新进展、高流通筛选技术相结合,并且与个人基因技术新创企业23andMe合作,研发一种可以操控我们的昼夜节律的药物。

    地球上的几乎所有活物都有一台生物钟,或者更准确地说,是几台在分子水平上运转的时钟所演奏的一首交响曲。它告诉主人何时休息,何时工作。不光是人类有生物钟。孟山都公司(Monsanto)不久前发布了一篇论文,显示在将大豆的一个与生物钟有关的基因进行改造之后,大豆的产量增加了5%。凯的实验室正在与孟山都开展合作,他说:“我们在努力帮助孟山都找到原因。所有的农作物和生物科技大公司对这都感兴趣。如果你是一株根植于土壤的植物,你的一切都是有节奏的。生物量、产量、对极端温度的反应,都是由生物钟规定的。”

    人体的生物钟同样强大,但它对我们的控制力不像对植物那么强,因为我们不依赖于光合作用。一些研究估计,70%的人的生活没有顾及到体内的生物钟,或者用科学术语说,他们生活在“时型”之外。你的时型决定了你是夜猫子还是喜欢早起的人,甚至决定你会在特定的时间感觉到饥饿。无论是因为生活方式或是对事业的责任心,我们当中的很多人都忽视了自己的时型。

    如果我们的生活与自身的时型完全不协调,我们就会经历从头晕、工作效率下降到消化不良、体重增加、衰老加速等种种问题。此外,我们还增加了罹患肥胖症和2型糖尿病的风险。凯提到,有研究表明,不顾生物钟的生活方式提高了乳腺癌的发病率。他说:“我们通过进化,适应了这个有着昼夜交替的星球。但现代生活完全与之相冲突。关键在于体内的协调。你的作息周期、饮食周期、新陈代谢周期都是相辅相成的。一旦失衡,你会感觉难受,还会出现各种不好的征兆。睡眠效率崩溃,瘦体素水平下降,胰岛素水平上升。”

    Reset公司想通过药物来调整我们的生物钟。一些人选择或被迫接受不同的生活方式,一些人的生物钟受到了损害,这类药物将可以帮助他们重置时型。目前的研发阶段仅限于所谓的罕见病、嗜睡症(导致白天困意严重、有时甚至突然倒地不醒的一种神经障碍)、库兴氏病(Cushing's disease,一种神经内分泌系统疾病,特点是血糖过多)、肥胖症和脑垂体肿瘤。

    研究罕见病能够让公司更快地给别人带来帮助,迅速地得到法律批准。贝尔索特说:“在库兴氏病项目中,我们关注一种能够让生物钟24小时运行的蛋白质。”从目前的情况来看,进展顺利:“我们正在恢复以24小时为周期的节律,早期在动物的身上做研究时,我们把血糖和胰岛素恢复到了正常水平。”Reset计划明年将治疗库兴氏病的药物用于临床试验,然后用于嗜睡症的治疗。贝尔索特希望,一旦相关的药物具备对这些病的患者重置身体时钟的能力,公司将把它开发成为用途更广的安眠药,面向夜班工作者以及任何生活方式与生物钟不合的人。

    与此同时,Reset正在和23andMe合作,探索时型与各种基因表达的关联。据23andMe的神经科学博士、业务发展总监埃米莉·德拉班特·康利(Emily Drabant Conley)透露,80%的23andMe客户允许将他们的基因型用于研究。她正在检索资料,希望找到基因型与睡眠相关的调查数据的关联。比如,数据包括拥有特定基因表达的人对下面这些问题的最常见的回答:你平均睡几个小时?你打呼噜吗?你吃安眠药吗?她说:“睡眠的有趣之处在于,它不同于只有5种选择的眼睛颜色。拥有可以发掘的大量数据十分重要。但我们只是刚刚开始,做完了有关早起者的基因的第一步研究。我们知道,这一基因对于你需要睡6小时还是8小时起到了一定的作用。随后,我们将建立治疗规范。”

    这些话都是常用的说辞。不管在渴望安眠的人听起来如何,这绝不是为进展缓慢找借口。在数据科学领域,对于科研进度有一个普遍认同的观点。首先要进行描述性分析,然后是预测性分析,最后是规范性分析。

    换句话说,就是先描述系统,再根据这些描述来预测结果,最后制定行动规范,以获取想要的结果。对于外行人来说,建立行动规范或许是最困难的阶段,但实际上,最困难的部分通常就是我们当前所处的阶段:监测和描绘行为,一直到预测行为和采取行动成为可以设想的事情。

    在理解睡眠的征途中,科学界显然正在取得进展。增加的数据之多,在10年前甚至是无法想象的,更不要说在《财富》杂志初次考虑这个问题的年代。大制药厂与生物科技公司正在探索我们的基因组,寻找DNA与夜间睡眠习惯的关系;它们还在研发能够调整昼夜节律的药物。

    可穿戴设备生产商正在撒下更大的网。Fitbit不久前使其设备能够自动追踪睡眠,而不再是由用户开启的行为。它的某些产品现在可以监测心率,帮助袁和阿诺德更好地区分停止不动与静止睡眠。Fullpower刚刚与席梦思公司建立了合作,为这家床垫生产商的新款睡眠记录智能床提供睡眠记录技术。这将是一种无干扰的睡眠监测技术,计划于2016年上市。

    除了这些,世界各地的科学家还在使用廉价的可穿戴设备进行各自的探索性研究。在谷歌学术(Google Scholar)的页面快速搜索,就能够找到数十项由可穿戴产品推动的实验和论文,详细列举了破解夜间睡眠的工作。希望有朝一日,这些努力能够转化为更加个体化的分析和配方,让我们每一个人能够在晚上睡得更好。

    为了找到个体化配方,我又回到了Fullpower的睡眠实验室。在接受测试数天之后,我拿到了一份多导睡眠图报告,给我本人的黑暗生活带来一丝曙光。预诊报告有喜有忧。喜的是我的睡眠效率高达93.5%,这意味着我在床上的大部分时间处于睡眠状态。卡恩说:“你应该为此感到骄傲。”即便身上接着那么多线,我还是在两分半钟之内就睡着了。忧的是我打呼噜。事实上,我被诊断为“轻度至中度”呼吸暂停症,这等于让我正式成为那花费了1,650亿美元的大问题的一部分。我得到的建议是去看医生。

    这不是我想要的配方。我不喜欢看医生,也不愿意被人劝说购买我不会用的机器。因此,我目前仅限于继续尝试我认为正确的作法:锻炼、保持有规律的生活、限制吃东西的时间、努力摆脱垃圾食品、戒酒,等等。我希望不久之后,有人将能向我提供一个更加个性化的养生方式。

    而在那之前,我会一直记得玛丽莎·梅耶尔大笑着打网球的样子,记得在圣克鲁兹的一个奇怪的夜晚,我们,还有另外17次打断我睡眠的那些人,曾经或是至少试图为了医学的进步而出现在同一个梦里。(财富中文网)

    译者:天逸

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