Sömn är viktig för vår hälsa och välbefinnande, och dålig sömn kan negativt påverka vår uppmärksamhet, minne, beslutsförmåga, kreativitet och omdöme.

Astronauter som lever i noll gravitation med en konstgjord dag-natt-cykel har problem med att upprätthålla en naturlig dygnsrytm och normala sömnmönster. Faktum är att sömn är det som astronauter klagar mest över.

För att undvika de negativa kort- och långsiktiga biverkningarna av dålig sömn har Aarhus Universitets Center for Ear-EEG utvecklat en teknik som kan övervaka en astronauts sömn på ett icke-invasivt och diskret sätt via så kallat "ear-EEG" (öron-elektroencefalografi). Tekniken, tillsammans med den danske astronauten Andreas Mogensen, kommer att resa till den internationella rymdstationen ISS för att undersöka skillnaderna mellan mänskliga sömnmönster på jorden och i rymden.

Projektet heter "Sleep in Orbit."

"Sömn är en slags biomarkör för vår hälsa och vårt välbefinnande. Faktum är att väldigt många sjukdomar också påverkar vårt sätt att sova, inklusive ett brett spektrum av psykiatriska störningar och neurodegenerativa sjukdomar. I allmänhet finns det dock ingen tydlig korrelation mellan upplevd sömnkvalitet och fysiologisk sömn. Men fysiologisk sömn är det som är avgörande för våra kognitiva funktioner, säger professor Preben Kidmose, chef för Aarhus Universitets centrum för öron-EEG.

Han fortsätter, "Nu för tiden vet vi lite om hur astronauter upplever sömn i rymden, men vi vet inte mycket om hur rymden påverkar deras sömn fysiologiskt. Det är en av de saker som vi kommer att mäta som en del av detta. projekt. Och det är också vårt jobb att analysera sömnmönster och hitta skillnaderna mellan hur en astronaut sover på jorden och hur de sover i rymden."

Öron-EEG är en liten apparat som placeras i örat för att mäta elektrisk aktivitet i hjärnan. Ear-EEG mäter extremt små spänningsförändringar på ytan av huden inuti örat orsakade av elektrisk aktivitet i hjärnans neuroner.

Sömnstadier är per definition relaterade till hjärntillstånd och dessa kan bedömas utifrån hjärnans elektriska signaler.

"Vi har arbetat med att utveckla öron-EEG-teknik i mer än 15 år som ett sätt att mäta elektrisk aktivitet från hjärnan utanför ett laboratorium. Och det visar sig att öron-EEG är extremt bra på att karakterisera vår sömn. Denna teknik ger oss en unik möjlighet att göra långtidsmätningar av hjärnans aktivitet. Och det betyder att vi kan börja studera saker som vi annars inte skulle kunna mäta. Vi vet till exempel inte så mycket om hur vår sömn varierar över tid och hur den påverkas av vår omgivning, säger Preben Kidmose.

Den skärmade och diskreta placeringen av enheten gör metoden mer attraktiv än traditionella EEG-mätningar som använder elektroder placerade ovanpå huvudet.

Således är öron-EEG mycket skonsammare och mindre påträngande än traditionella sömnmätningar, och detta gör tekniken idealisk för långtidsövervakning av sömnmönster utan att störa en persons sömn.

"Det här projektet är viktigt eftersom vi i framtiden förmodligen kommer att vara mycket oftare i rymden och behöva stanna där längre. Och det är viktigt att förstå hur det påverkar vår sömn. Och att kunna göra en exakt fysiologisk karakterisering av sömnen kommer också att hjälpa oss att ta reda på hur vi kan hjälpa astronauter att få en bättre nattsömn i rymden. Professor Kidmoses teknologi är ett klassiskt exempel på hur tekniska vetenskaper utvecklar lösningar som hjälper människor. Jag ser verkligen fram emot att följa projektets framsteg ," säger Eskild Holm Nielsen, dekanus vid Aarhus Universitets fakultet för tekniska vetenskaper.

Projektet "Sleep in Orbit" kommer att undersöka skillnaderna mellan sömnmönster på jorden och i rymden genom att använda öron-EEG-baserad sömnövervakning för att säkerställa bästa möjliga levnads- och arbetsförhållanden för astronauter.

Aarhus Universitet kommer att förse projektet med den mätutrustning som används för att mäta öron-EEG, samt de algoritmer som kommer att användas för att beräkna sömnstadier. Själva dataanalysen kommer att genomföras vid Aarhus Universitet. + Utforska vidare

Sover alla djur?