冠状病毒大流行还引发了精神疾病大流行。全世界约有 10 亿人患有各种精神疾病。韩国是情况较为严重的国家之一,约有 180 万抑郁症和焦虑症患者,临床精神疾病患者总数在五年内增加了 37%,达到约 465 万人。韩国和美国的一个联合研究小组开发了一种技术,利用通过可穿戴设备收集的生物特征数据来预测明天的情绪,此外,还能预测出出现抑郁症状的可能性。
创新可穿戴设备利用昼夜节律预测抑郁症状
韩国科学技术院(KAIST)院长李光亨(Kwang Hyung Lee)于 1 月 15 日宣布,由美国密歇根大学脑与认知科学系 Dae Wook Kim 教授领导的研究小组和数学系 Daniel B. Forger 教授领导的研究小组利用智能手表收集的活动和心率数据,开发出了一种预测抑郁症状的技术,如轮班工人的睡眠障碍、抑郁、食欲不振、暴饮暴食和注意力不集中等。据世卫组织称,一种治疗精神疾病的前景广阔的新疗法侧重于睡眠和大脑下丘脑的昼夜节律计时系统,该系统直接影响冲动性、情绪反应、决策和整体情绪。
然而,要测量内源性昼夜节律和睡眠状态,需要整夜每隔 30 分钟采集血液或唾液样本,以测量体内褪黑激素浓度的变化,并进行多导睡眠图(PSG)检查。由于此类治疗需要住院,而大多数精神病患者只接受门诊治疗,因此在开发考虑到这两个因素的治疗方法方面一直没有取得重大进展。此外,PSG 测试的费用也非常昂贵。
克服这些问题的办法是使用便携式设备,这种设备可以更方便地实时收集生物计量数据,如心率、体温和活动水平,且不受空间限制。然而,目前的便携式设备存在局限性,即只能提供医务人员所需的生物标志物的间接信息,如昼夜节律的相位。联合研究小组开发了一种过滤技术,可以准确估算每天都在变化的昼夜节律钟的相位,如智能手表收集的心率和活动时间序列数据。这是精确描述大脑 24 小时节律的数字孪生的实现,可用于估算昼夜节律紊乱。
无创心理健康监测技术
密歇根神经科学研究所的斯里扬-森(Srijan Sen)教授和密歇根大学精神病学系的艾米-博纳特(Amy Bohnert)教授的研究团队合作,验证了利用这种昼夜节律时钟的数字孪生预测抑郁症状的可能性。联合研究小组对大约 800 名轮班工人进行了大规模前瞻性队列研究,结果表明,该技术估算出的昼夜节律紊乱数字生物标志物可以预测明天的情绪以及六种症状,包括睡眠问题、食欲变化、无法集中注意力和自杀念头,这些都是抑郁症的代表性症状。
专家们预计,这项研究将能够提出一种持续的、非侵入性的心理健康监测技术。这有望为心理健康护理提供一种新的模式。通过解决社会弱势群体在当前治疗实践中面临的一些关键问题,该技术可使他们在出现抑郁症状时采取更积极的措施,例如在事情失控之前寻求心理咨询。