Недостаток сна влияет на внимание, скорость реакции, принятие решений и может привести к тому, что водитель засыпает за рулем. По оценкам, сонное вождение является причиной 21 % аварий со смертельным исходом. Хотя существует несколько способов проверки на вождение в нетрезвом виде, до сих пор не существует хорошего теста для выявления водителя, находящегося в состоянии сонливости.
Теперь исследователи из Университета Монаша в Австралии, пытающиеся разработать тест на недостаток сна, обнаружили в крови определенные элементы, которые могут помочь определить, когда человек бодрствовал более 24 часов.
Для разработки теста исследователи отобрали 23 молодых и здоровых участника без известных расстройств сна. Тестирование проходило в контролируемых лабораторных условиях с освещением и питанием, призванными исключить временные подсказки.
Сначала исследователи пытались найти метаболиты – вещества, образующиеся в ходе нормальных процессов в организме, – которые, как им казалось, имеют определенную связь с потерей сна. В идеале эти биомаркеры должны отражать сонливость, не подвергаясь влиянию других факторов, таких как время суток или уровень стресса. Биомаркеры, использованные в тесте, связаны с функцией печени, болезнью Альцгеймера, диабетом второго типа и здоровьем сердца.
Участники исследования провели в лаборатории 40 часов без сна, в то время как эксперты брали серию образцов крови в течение определенного времени. Из сотен метаболитов с помощью машинного обучения они выделили пять значимых биомаркеров.
Сравнивая уровни этих пяти биомаркеров у одного и того же человека с течением времени, исследователи смогли почти с 95-процентной точностью определить, бодрствовал ли человек более 24 часов. Тест также определял, когда человек бодрствовал не менее 18 часов, хотя в этом случае точность составляла всего 84,6 %.
При определенных доработках тест можно будет использовать для взятия серии образцов крови у профессионалов, таких как водители грузовиков, сотрудники авиакомпаний или медицинские работники, чтобы выявлять ситуации, когда они слишком хотят спать, чтобы работать безопасно.
Однако при расследовании несчастного случая, например, автокатастрофы, у экспертов может не быть доступа к предыдущим образцам крови человека. Поэтому исследователи выяснили, можно ли определить недостаток сна по одному образцу, сравнив отдельные образцы крови участников, страдающих от недостатка сна, с образцами крови хорошо отдохнувших людей. Они определили, что тест на 65 % точнее предсказывает, бодрствовал ли человек более 24 часов.
Несмотря на то, что анализ крови многообещающий, он требует большей точности, прежде чем его можно будет использовать в реальных ситуациях, таких как тестирование на дорогах или расследование аварий. В будущих исследованиях необходимо изучить большее количество людей и скорректировать такие факторы, как температура и уровень активности. Также было бы полезно узнать, работает ли тест на людях, которые спали всего четыре или пять часов за сутки, и реагируют ли биомаркеры на энергетический сон, который часто рекомендуется в качестве способа борьбы с сонливостью за рулем.
Понимание влияния потери сна на эти биомаркеры может помочь экспертам определить долгосрочные последствия хронического недосыпания и то, почему некоторые люди переносят потерю сна лучше, чем другие.
Хотя анализ крови еще не готов к использованию, он представляет собой шаг вперед в стремлении предотвратить аварии, определяя, когда человек испытывает недостаток сна.
Теперь исследователи из Университета Монаша в Австралии, пытающиеся разработать тест на недостаток сна, обнаружили в крови определенные элементы, которые могут помочь определить, когда человек бодрствовал более 24 часов.
Для разработки теста исследователи отобрали 23 молодых и здоровых участника без известных расстройств сна. Тестирование проходило в контролируемых лабораторных условиях с освещением и питанием, призванными исключить временные подсказки.
Сначала исследователи пытались найти метаболиты – вещества, образующиеся в ходе нормальных процессов в организме, – которые, как им казалось, имеют определенную связь с потерей сна. В идеале эти биомаркеры должны отражать сонливость, не подвергаясь влиянию других факторов, таких как время суток или уровень стресса. Биомаркеры, использованные в тесте, связаны с функцией печени, болезнью Альцгеймера, диабетом второго типа и здоровьем сердца.
Участники исследования провели в лаборатории 40 часов без сна, в то время как эксперты брали серию образцов крови в течение определенного времени. Из сотен метаболитов с помощью машинного обучения они выделили пять значимых биомаркеров.
Сравнивая уровни этих пяти биомаркеров у одного и того же человека с течением времени, исследователи смогли почти с 95-процентной точностью определить, бодрствовал ли человек более 24 часов. Тест также определял, когда человек бодрствовал не менее 18 часов, хотя в этом случае точность составляла всего 84,6 %.
При определенных доработках тест можно будет использовать для взятия серии образцов крови у профессионалов, таких как водители грузовиков, сотрудники авиакомпаний или медицинские работники, чтобы выявлять ситуации, когда они слишком хотят спать, чтобы работать безопасно.
Однако при расследовании несчастного случая, например, автокатастрофы, у экспертов может не быть доступа к предыдущим образцам крови человека. Поэтому исследователи выяснили, можно ли определить недостаток сна по одному образцу, сравнив отдельные образцы крови участников, страдающих от недостатка сна, с образцами крови хорошо отдохнувших людей. Они определили, что тест на 65 % точнее предсказывает, бодрствовал ли человек более 24 часов.
Несмотря на то, что анализ крови многообещающий, он требует большей точности, прежде чем его можно будет использовать в реальных ситуациях, таких как тестирование на дорогах или расследование аварий. В будущих исследованиях необходимо изучить большее количество людей и скорректировать такие факторы, как температура и уровень активности. Также было бы полезно узнать, работает ли тест на людях, которые спали всего четыре или пять часов за сутки, и реагируют ли биомаркеры на энергетический сон, который часто рекомендуется в качестве способа борьбы с сонливостью за рулем.
Понимание влияния потери сна на эти биомаркеры может помочь экспертам определить долгосрочные последствия хронического недосыпания и то, почему некоторые люди переносят потерю сна лучше, чем другие.
Хотя анализ крови еще не готов к использованию, он представляет собой шаг вперед в стремлении предотвратить аварии, определяя, когда человек испытывает недостаток сна.
- Jeppe, K., Ftouni, S., Nijagal, B., Grant, L. K., Lockley, S. W., Rajaratnam, S. M. W., Phillips, A. J. K., McConville, M. J., Tull, D., & Anderson, C. (2024). Accurate detection of acute sleep deprivation using a metabolomic biomarker-A machine learning approach. Science advances, 10(10), eadj6834. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38457492/
- Lowrie, J., & Brownlow, H. (2020). The impact of sleep deprivation and alcohol on driving: a comparative study. BMC public health, 20(1), 980. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32571274/
- AAA Foundation for Traffic Safety. (2015, November). Prevalence of Self-Reported Drowsy Driving. https://aaafoundation.org/wp-content/uploads/2017/12/PrevalenceOfSelfReportedDrowsyDrivingReport.pdf
- Owens, J.M., Dingus, T.A., Guo, F., Fang, Y., Perez, M., McClafferty, J. & Tefft, B.C. (2018). Prevalence of drowsy driving crashes: Estimates from a large-scale naturalistic driving study. AAA Foundation for Traffic Safety. https://aaafoundation.org/prevalence-drowsy-driving-crashes-estimates-large-scale-naturalistic-driving-study/
- Sprajcer, M., Dawson, D., Kosmadopoulos, A., Sach, E. J., Crowther, M. E., Sargent, C., & Roach, G. D. (2023). How tired is too tired to drive? A systematic review assessing the use of prior sleep duration to detect driving impairment. Nature and science of sleep, 15, 175–206. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37038440/
- National Highway Traffic Safety Administration. (n.d.). Drowsy driving. U.S. Department of Transportation. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/drowsy-driving
