跟踪从smartwatch昼夜节律

Smartwatches人方便的设备跟踪步骤的数量他们每天或跟踪英里时间在跑步。但他们也机会科学家理解人们的生理过程,他们会对他们的日常生活。

特别是,科学家们一直在跟踪人民通过生物昼夜节律感兴趣他们smartwatches-specifically收集的数据,他们的心率。这样做会让人知道一天睡眠的最佳时间,吃饭,运动或服药。

晚上,一个人的心率降低,以节约能源。在一个人的清醒期间,他们的心率加快的预期活动。但挑战是找出一种方法来找到一个人的心率的throughline在所有方面的不同一整天,说丹尼尔伪造者,密歇根大学的数学教授。

现在,伪造者和他的同事们开发了一种统计方法,占所有的“噪音”,可能会影响一个人的心率和提取一个人的生理节奏基于心率数据提供的智能手表。

昼夜节律是一种内部时钟同步所有身体的生理功能。主时钟,位于大脑的下丘脑,监督所有的数以百万计的其他内部时钟在你的身体每个细胞都有一个生物钟,一样心脏,肝脏和大脑。在健康个体,这些时钟同步。但研究这个主时钟以外的某一个实验室设置。

“我认为一个大问题,可以用这套我们测量昼夜节律,我们该怎么做?”表示伪造者,也是计算的研究教授医学和医学生物信息学在密歇根。“心率本身有昼夜节律,但它是由很多不同的复杂的事情:你躺下来睡觉,和你的心率下降。你去跑步,你的心率。

“困难的问题是,我们如何退出,内部计时信号,知道什么时候你的身体认为从这些其他信号吗?”

该集团的算法丢弃在睡眠中收集的数据和专注于一个人的清醒期间收集的数据。算法,开发研究的合著者和前密歇根大学博士后研究员克拉克鲍曼,考虑一个人的心率是否影响人的活动或皮质醇,因为运动,姿势或食物。结果是底层的日常计时信号控制心率。

测试是否这种统计方法,使用一个数据集从一个正在进行的研究的医学实习生,称为实习医师健康研究。这项研究提供了超过130000天的数据从900年实习生不断穿wrist-based睡眠追踪设备收集运动和心率数据。医学实习生的好素材,使用这种研究因为他们轮班工作者,有时这意味着他们的工作变化改变每天晚上从星期星期。

“智能手表收集心率数据使用光学传感器,这不是非常准确,而且有很多事情影响心率一整天,测量往往得到处都是,这是一个大结果能够确定一个昼夜节律在这种类型的数据,”鲍曼说,现在在汉密尔顿学院的教授数学和统计。

“这只是可能因为智能手表频繁进行测量和提供信息帮助需求占心脏活动。庞大的数据量就足以看到背景心率巧妙地上升和下降的趋势与生物钟时间。”

在一个例子在这项研究中,一个人的睡眠和清醒的模式,证明了他们的心率,迅速调整改变工作时间。这意味着他们的昼夜节律是能够快速适应一个睡前和醒着的时间几乎是相反的他们以前的经历。

然而,另一个人的数据显示一个不同的故事。他们的昼夜节律落后于调整睡眠时间,这可能意味着他们感到疲软期间适应他们的新时间。

迟缓的行动是同样的效果,那些时差经验。时差可能发生当一个人的心率没有与他们醒着的时间同步。较慢的心率可以使一个人感到昏昏欲睡或缓慢。

伪造者说从这套意味着科学家使用的强度数据,以及戴手表的人,可以根据实际研究一个人的昼夜节律的影响,具有一定的优势在实验室测量生理节奏。黄金标准临床研究研究昼夜节律是衡量一个人的褪黑激素水平在一段六到40个小时在一个黑暗的实验室。

“我们已经表明,你可以用一个可穿戴的信号和直接测量昼夜节律在现实世界中,与现实世界有很多事情影响昼夜节律,你不是要测量实验室,”铁匠说,解释说,一些数据的团队不得不考虑长时间激烈的活动(半职业性的骑自行车,例如)。方法也不占对心率的影响如咖啡因、心理压力、药品和疾病。

“有一些场景,你必须更加小心,使用真实世界的数据,”他说。”,但我们要再次捡起其他事情你可能不是实验室的经验。”

研究人员还发达社会节律的应用,可用于iPhone和Android设备,你可以上传你的可穿戴的数据和接收报告最近内部生物钟如何改变。

“测量信号不仅提供了关于人体的昼夜时间的信息,而且是每个人的心率的行为,”鲍曼说。“我们可以利用这个信息来跟踪身体如何适应新的时间表,研究体育活动如何影响每个人的心率略有不同,甚至量化思想活跃在一天的不同时刻的影响身体的生物钟。

“智能观察用户可以实时信息在他们的生物钟来帮助适应时差或轮班工作,管理生理障碍或识别异常心率可能存在的健康风险。”

达特茅斯大学的这项研究的合著者包括通黄,奥利维亚Walch和密歇根大学的研究人员,于方,埃琳娜·弗兰克,乔纳森•泰勒迦勒梅尔,克里斯托弗•Stockbridge凯西Goldstein和Srijan Sen。