Let There Be Light

UNM研究ゲージ概日リズムを再形成するための光線療法の有効性

ニューメキシコ大学の研究者とレンセラー工科大学に本拠を置くLightingEnabled Systems＆Applications（LESA）センターの同僚は、不眠症、気分障害の潜在的な治療法として、人間の概日リズムを同期させる光線療法の有効性を測定するための新しい技術を実証しましたおよびその他の健康上の問題。

IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine (およびこのジャーナルの XNUMX 月号の先頭に立つ予定) にオンラインで掲載されたレポートで、研究チームは、UNM 病院でスマート ライティング臨床テストベッドを使用して XNUMX 人を対象に実施されたパイロット研究について報告しました。 使用された照明、感知、制御システムは、ニューヨークの LESA センターのスマート会議室テストベッドに最初に設置されたシステムに基づいています。

研究者たちは、特殊なLEDランプが発する光の特定の波長を意図的に変更することで、乗員を検出する高度なセンサーを備えた病室で過ごすXNUMX日間の昼夜を問わず、参加者の入眠を促進することができました。動き。

「テストベッド機能の検証は、ソフトウェアとハ​​ードウェアの長期的な開発努力の集大成でした」と、UNM電気コンピュータ工学科の准教授である大石Meeko博士は述べています。

「実際の臨床環境でXNUMX泊にわたってこれらの機能を実証することは重要であり、将来の高度なパーソナライズされたテクノロジーの基礎を築きます。」

大石は、UNMHでテストベッドを作成する際に、UNMの肺、救命救急および睡眠医学部門の教授であり、UNM睡眠障害センターの所長であるLee K. Brown、MDと提携しました。

技術をテストするために、ブラウンと大石は、ニューヨーク州トロイのレンセリアーに本拠を置く国立科学財団大学院工学研究センターであるLESAの研究者と協力しました。他のLESAメンバーには、ボストン大学とフィラデルフィアのトーマスジェファーソン大学、および民間企業のパートナーが含まれます。

科学者たちは、特定の波長の青色光が人間の概日リズムを変える可能性があることを知っています。これは、睡眠/覚醒サイクル、代謝、その他の多くの生理学的プロセスを駆動する24時間の「体内時計」です。 このパイロット研究では、患者は特定の波長と強度の光にさらされ、睡眠相後退症候群（夜更かし）または睡眠相前進症候群（高齢者や認知症の人にしばしば問題となる）を助けました。

適切に制御された照明はまた、うつ病を軽減するだけでなく、生産性、認知機能および覚醒を改善することができます。 露光のタイミングと強度の精度が重要ですが、これまで、数日から数週間続く長時間の照明レジメンの効果を研究できる臨床研究施設はほとんどありませんでした。

LED技術の進歩により、白色光の生成に使用される色の範囲を正確に制御する照明システムの設計が可能になりました。 Smart Lighting Clinical Testbedは、LESAの照明およびセンサー技術を使用して、入院患者の病室でカスタマイズされた照明プロファイルと患者の動きの継続的な追跡を提供します（絶対的なプライバシーを維持します）。

テストベッドはUNM病院にあるため、看護と栄養がすぐに利用でき、XNUMX時間の数日間の研究を行うことができます。 テストベッドは、標準的な病室の天井固定具のように見える、LESA業界のメンバーであるTelelumenの色調整可能な照明を使用しています。 部屋のセンサーは、カメラを使用せずに動きと反射光の強度を追跡できるため、ビデオ画像は記録されません。

パイロット研究では、トーマスジェファーソン大学の概日リズムの専門家が、XNUMX日間にわたって被験者の概日位相をシフトするように計算された特殊な照明プログラムを設計しました。 研究者らは、参加者の唾液を収集して、人の概日相のマーカーであるメラトニンレベルを測定しました。

被験者はまた、体の動きを記録し、概日位相を推定する方法として分析できるアクチグラフ、腕時計のようなデバイスを身に着けていました。 たとえば、アクチグラフセンサーは、被験者が日中に居眠りをしている可能性が高いと判断する場合があり、システムは、覚醒を促進するために照明スペクトルと強度を調整します。

LESAの研究者は、ウェアラブル生体認証デバイスを使用して、照明と患者の概日リズムとの関係を研究しています。 これらのツールは、他のテストベッドセンサーとともに、入院せずにさまざまな障害の個別の照明治療につながる可能性があります。

「UNMのスマート照明臨床テストベッドを使用した研究の結果が、追加のそのような研究施設の設立に拍車をかけ、調整可能で人間中心のスペクトル照明が照明の標準部分になるという決定的な証拠を提供するデータの「臨界量」をもたらすことを願っていますデザイン」とブラウンは言います。

「その間、私たちは知識とノウハウの蓄積を加速し、当たり前のことを実現するために大きな進歩を遂げています。」