Téléphones intelligents utilisés pour surveiller le sommeil

La technologie permet une meilleure compréhension des modèles de sommeil universels, car les chercheurs utilisent une application de sommeil pour analyser les rôles que la société et la biologie jouent chacun dans l'établissement des horaires de sommeil.

Dans la nouvelle étude, des chercheurs de l’Université du Michigan ont combiné la modélisation mathématique, les applications mobiles et les mégadonnées pour conclure que la culture l'emporte souvent sur les rythmes naturels, souvent au détriment de la santé.

Les chercheurs ont utilisé une application gratuite pour smartphone qui réduit le décalage horaire pour recueillir des données fiables sur le sommeil de milliers de personnes dans 100 pays. Les chercheurs ont examiné comment l'âge, le sexe, la quantité de lumière et le pays d'origine affectent la quantité de personnes fermées les yeux dans le monde, quand elles se couchent et quand elles se réveillent.

Parmi leurs découvertes, les pressions culturelles peuvent l'emporter sur les rythmes circadiens naturels, les effets se manifestant le plus nettement à l'heure du coucher. Alors que les responsabilités matinales comme le travail, les enfants et l'école jouent un rôle dans l'heure du réveil, les chercheurs disent qu'elles ne sont pas le seul facteur.

Autrement dit, la culture semble influencer quand on se couche, tandis que les rythmes intrinsèques guident les heures de réveil.

«Dans l'ensemble, il semble que la société régit l'heure du coucher et que son horloge interne régit l'heure du réveil, et une heure du coucher plus tardive est liée à une perte de sommeil», a déclaré le Dr Daniel Forger, qui occupe des postes de professeur en mathématiques et à l'Université du Michigan. Département de médecine computationnelle et de bioinformatique de la faculté de médecine.

«Dans le même temps, nous avons constaté un fort effet d’heure de réveil des horloges biologiques des utilisateurs - pas seulement de leurs réveils. Ces résultats aident à quantifier le bras de fer entre le chronométrage solaire et social. »

Lorsque Forger parle d’horloges internes ou biologiques, il fait référence aux rythmes circadiens - des fluctuations des fonctions corporelles et des comportements liés à la journée de 24 heures de la planète. Ces rythmes sont définis par un amas de la taille d'un grain de riz de 20 000 neurones derrière les yeux. Ils sont régulés par la quantité de lumière, en particulier la lumière du soleil, que nos yeux absorbent.

Les rythmes circadiens ont longtemps été considérés comme le principal moteur des horaires de sommeil, même depuis l'avènement de la lumière artificielle et des horaires de travail de 9 h à 17 h.

La nouvelle recherche aide à quantifier le rôle que joue la société.

Voici comment Forger et sa collègue Olivia Walch sont arrivés à leurs conclusions. Il y a plusieurs années, ils ont publié une application appelée Entrain qui aide les voyageurs à s'adapter à de nouveaux fuseaux horaires. Il recommande des horaires personnalisés de lumière et d'obscurité.

Pour utiliser l'application, vous devez brancher vos heures habituelles de sommeil et d'exposition à la lumière, et vous avez la possibilité de soumettre vos informations de manière anonyme à l'Université du Michigan.

La qualité des recommandations de l'application dépendait de l'exactitude des informations des utilisateurs, et les chercheurs disent que cela a motivé les utilisateurs à être particulièrement prudents en rapportant leur historique d'éclairage et leurs habitudes de sommeil.

Avec les informations de milliers de personnes en main, ils les ont ensuite analysées à la recherche de modèles. Toutes les corrélations qui bouillonnaient, ils ont mis à l'épreuve ce qui équivaut à un simulateur de rythme circadien.

Le simulateur - un modèle mathématique - est basé sur la connaissance approfondie du champ de la manière dont la lumière affecte le noyau suprachiasmatique du cerveau (c'est-à-dire l'amas de neurones derrière les yeux qui régule nos horloges internes). Avec le modèle, les chercheurs pouvaient régler le soleil de haut en bas à volonté pour voir si les corrélations tenaient toujours dans des conditions extrêmes.

«Dans le monde réel, l'heure du coucher ne se comporte pas comme elle le fait dans notre univers de mannequins», a déclaré Walch. «Ce qui manque au modèle, c'est la façon dont la société affecte cela.»

La répartition des moyennes nationales de la durée du sommeil allait d'un minimum d'environ sept heures, 24 minutes de sommeil pour les résidents de Singapour et du Japon à un maximum de huit heures et 12 minutes pour ceux des Pays-Bas.

Ce n’est pas une fenêtre énorme, mais les chercheurs disent que chaque demi-heure de sommeil fait une grande différence en termes de fonction cognitive et de santé à long terme.

Les résultats, disent les chercheurs, indiquent un levier important pour les personnes privées de sommeil, un groupe qui préoccupe les Centers for Disease Control and Prevention.

Une étude récente du CDC a révélé qu'aux États-Unis, un adulte sur trois n'obtient pas le minimum recommandé de sept heures. La privation de sommeil, selon le CDC, augmente le risque d'obésité, de diabète, d'hypertension artérielle, de maladie cardiaque, d'accident vasculaire cérébral et de stress.

Les chercheurs de l'Université du Michigan ont également constaté que:

• les hommes d'âge moyen dorment le moins, souvent moins que les sept à huit heures recommandées;
• les femmes dorment plus que les hommes, environ 30 minutes de plus en moyenne. Ils se couchent un peu plus tôt et se réveillent plus tard. Ceci est plus prononcé entre 30 et 60 ans;
• les personnes qui passent du temps au soleil chaque jour ont tendance à se coucher plus tôt et dorment plus que celles qui passent la plupart de leur temps à la lumière intérieure;
• les habitudes convergent avec l'âge. Les horaires de sommeil étaient plus similaires chez les personnes âgées de plus de 55 ans que chez les moins de 30 ans, ce qui pourrait être lié à un rétrécissement de la fenêtre dans laquelle les personnes plus âgées peuvent s'endormir et rester endormies.

L'essentiel est que dormir est plus important que les gens ne le pensent. Même si vous avez six heures par nuit, vous êtes toujours en train de développer une dette de sommeil, a déclaré Walch, étudiant au doctorat au département de mathématiques et co-auteur du document.

«Il ne faut pas autant de jours pour ne pas dormir suffisamment avant d'être ivre fonctionnellement», dit-elle.

«Les chercheurs ont compris que la fatigue excessive pouvait avoir cet effet. Et ce qui est terrifiant en même temps, c’est que les gens pensent qu’ils accomplissent des tâches bien mieux qu’ils. Vos performances diminuent, mais pas votre perception de vos performances. »

Outre les résultats eux-mêmes, les chercheurs affirment que les travaux démontrent que la technologie mobile peut être un moyen fiable de collecter des ensembles de données massifs à très faible coût.

«C'est un triomphe cool de la science citoyenne», a déclaré Forger.

Source: Université du Michigan