A ciência do sono por trás do novo Alta HR Fitness Tracker da Fitbit

Usando um monitor de freqüência cardíaca, o Fitbit medirá quão profundamente você dorme. Os dados resultantes podem ajudá-lo a tirar mais proveito do seu sono?

A ciência do sono por trás do novo Alta HR Fitness Tracker da Fitbit

Se você está cochilando enquanto lê isso, pode não ser por causa da minha escrita. Você pode não ter dormido o suficiente - a duração geral ou a combinação certa de sono leve, profundo e REM (movimento rápido dos olhos). Muitos rastreadores de fitness medem a duração do sono e os períodos de inquietação, usando acelerômetros para registrar o movimento. Agora Fitbit diz que pode interromper o sono por estágio usando o monitor óptico de frequência cardíaca em algumas de suas faixas de aptidão para medir leves flutuações. A capacidade, chamada Sleep Stages, estreia na nova banda Alta HR da Fitbit (disponível em abril, a partir de US $ 150) e por meio de uma atualização de software para suas bandas Blaze and Charge 2 atuais.

O Fitbit foi uma maneira de realmente atender a uma ampla necessidade do consumidor, diz Conor Heneghan, diretor de pesquisa da empresa. Empreendedor e ex-professor da University College Dublin, Heneghan ingressou na Fitbit há dois anos com o objetivo de trazer algumas das capacidades de um laboratório do sono para um dispositivo de consumo que as pessoas pudessem usar o tempo todo, não apenas quando conectado para estudar.

O Alta HR é uma atualização sutil do Alta original (lançado em 2016) que adiciona monitoramento contínuo da frequência cardíaca - o recurso mais solicitado, de acordo com o Fitbit. O sensor óptico fica quase nivelado na parte de baixo da pulseira, ao contrário da saliência proeminente sob o Charge 2 maior, que às vezes pressiona um leve amassado em meu pulso. Tive que usar o novo Alta HR por apenas alguns minutos, mas parecia menos provável que isso acontecesse.



O aplicativo atualizado do Fitbit mostrará a divisão dos estágios do sono medidos pela nova banda Alta HR e dois modelos atuais.

A nova banda vem em 10 estilos que vão do preto básico ao ouro rosa de 22 quilates. Quatro cores estão disponíveis nas bandas flexíveis de elastômero de nível básico. Achei as pulseiras de couro, em três cores por R $ 60 a mais, um pouco mais confortáveis. O modelo superior da Alta HR custa US $ 250 e é montado em uma pulseira de aço inoxidável. (As bandas são intercambiáveis, portanto, você sempre pode atualizar.)

Rastreador de inatividade

Com o Alta HR, o Fitbit está aumentando o valor do monitoramento da frequência cardíaca para incluir um sofisticado rastreamento do sono. A Fitbit não é a primeira empresa a reivindicar a capacidade de distinguir os estágios do sono. Agora extinta da Intel Marca base usou um monitor óptico de frequência cardíaca em seu modelo Basis Peak em 2014 para fazer algo semelhante. Rival Jawbone começou a distinguir estágios do sono em 2015 com sensores de pele em seu Up3 banda que mede fatores como frequência cardíaca, frequência respiratória e temperatura corporal.

Colin Espie, professor de medicina do sono e da Universidade de Oxford (que não é afiliado ao Fitbit), não ficou impressionado com nenhuma dessas tentativas anteriores. Em suma, eu não vi um wearable que mede com precisão a arquitetura do sono (estágios do sono), ele me disse por e-mail.

Os novos recursos do coração do Fitbit: Seu coração

Com as ofertas de cardio e respiração de sua banda Charge 2, a Fitbit está colocando seu sensor PurePulse há anos para trabalhar de novas maneiras.

Independentemente do que veio antes, a entrada do Fitbit no rastreamento do estágio de sono pode ter um grande efeito na conscientização. Fitbit é o Kleenex de rastreadores de fitness, a marca dominante com mais de 20% de participação de mercado entre todos os dispositivos vestíveis, de acordo com IDC . Ele está trazendo o rastreamento do estágio de sono não apenas para um novo produto, mas também para os já existentes, incluindo seu modelo mais vendido, o Charge 2, que está no topo das listas de vários revisores dos melhores rastreadores de fitness.

O Fitbit também está trazendo outro recurso, chamado Sleep Insights, para todos os sete dispositivos que monitoram a duração do sono. Os insights são dicas simples, baseadas em dados coletados pelos dispositivos das pessoas, para ajudá-las a dormir melhor. Um exemplo, fornecido pelo Fitbit:

Parece haver uma forte correlação entre seu sono e suas corridas. Os últimos 10 registros noturnos da semana mostram que você teve 20 minutos a mais de sono reparador nos dias em que correu do que nos dias que não correu.

Com Stages and Insights, o Fitbit afirma que a boa forma não depende apenas de ser ativo, mas também de relaxar. Estamos começando a entender que o sono é tão importante para a saúde quanto a dieta e os exercícios, diz o Dr. Nathaniel Watson, professor da Universidade de Washington e ex-presidente da Academia Americana de Medicina do Sono, que também não é afiliado ao Fitbit. Essas tecnologias de sono do consumidor, eu acho, estão desempenhando um papel em fazer as pessoas entenderem isso.

a multidão de tomates podres

Já estava na hora. Mais de um terço dos americanos não dormem o suficiente, de acordo com pesquisa do governo dos EUA , e o cansaço resultante corta US $ 411 bilhões em produtividade da economia dos EUA todos os anos, de acordo com pesquisa da Rand Corporation . (Não é apenas a América: o Japão perde US $ 138 bilhões devido à sonolência.) A lista de possíveis doenças causadas por sono insuficiente é longa e preocupante, incluindo hipertensão, diabetes, depressão, obesidade e até câncer. Estamos roubando tempo não só do sono, mas também da longevidade.

O coração do sono

A nova tecnologia do Fitbit pode realmente avaliar o estágio de sono com precisão e fornecer informações suficientes para ajudar os usuários a ficarem saudáveis? Especialistas em ciência do sono da University of Arizona, Johns Hopkins University e Stanford University prestaram consultoria sobre o desenvolvimento de Sleep Stages, e Heneghan tem um bom histórico na área. Mas eles não apresentarão suas pesquisas até a conferência SLEEP 2017 em Boston em junho. Mesmo quando as empresas tentam obter vantagem sobre seus concorrentes publicando estudos que realizaram, a maioria desses estudos nem mesmo é publicada em primeiro lugar porque não têm qualidade científica boa o suficiente e são rejeitados por periódicos, diz Espie. . (Ele também é CMO da Big Health, uma empresa que fornece avaliação e orientação online da qualidade do sono.)

O aplicativo Fitbit atualizado para Android, iOS e Windows - que, segundo a empresa, estará disponível na primavera - não estava pronto para eu experimentar. Sem descobertas publicadas nem experiência anedótica, eu poderia perguntar a especialistas externos apenas se o monitor óptico de frequência cardíaca de uma faixa de fitness, com a ajuda de seu acelerômetro, seria suficiente para distinguir os estágios do sono com precisão. Em princípio, seria, diz Watson.

O novo sensor óptico de frequência cardíaca do Alta HR fica quase plano na parte inferior.

A forma convencional de medir os estágios do sono envolveria uma ida a um laboratório do sono e conectar o paciente a uma série de dispositivos, principalmente um eletroencefalograma (EEG). A vigília e os diferentes estágios do sono, bem como as transições entre todos eles, têm padrões de ondas cerebrais distintos que o EEG pode medir. Por exemplo, a transição do sono leve para o sono profundo (chamado N3) é marcada pelo aparecimento de ondas cerebrais delta de alta voltagem e baixa frequência. Pesquisas mais recentes mostram que as alterações cardiovasculares fornecem sinais semelhantes. O sono profundo também é marcado por frequência cardíaca e pressão arterial mínimas, por exemplo. UMA Jornal de 2013 por pesquisadores da Áustria, Brasil e República Tcheca reúne estudos na área para mostrar esses paralelos entre ondas cerebrais e sinais cardiovasculares.

Sleep Stages é baseado na variabilidade da freqüência cardíaca: quão estável é ao longo do tempo.

É plausível que o sono possa ser avaliado usando a variabilidade da frequência cardíaca, diz Watson. O sono envolve a interação do controle pelo sistema nervoso de luta ou fuga (simpático) e em repouso (parassimpático) do corpo. E o papel de cada um varia com o estágio do sono. Essa interação também afeta a variabilidade da frequência cardíaca. Faz sentido a partir dessas perspectivas, diz Watson. A única preocupação óbvia é que você precisa provar isso.

Heneghan da Fitbit diz que a empresa fez isso. Fitbit fez dois anos de pesquisa e desenvolvimento em Sleep Stages. Ele gravou pessoas dormindo por centenas de noites equipadas com o sensor de frequência cardíaca Fitbit e equipamentos de laboratório de sono, como EEGs e dispositivos que medem os níveis de oxigênio no sangue, atividade muscular e frequência cardíaca. O Fitbit usou a tecnologia de aprendizado de máquina para distinguir os padrões de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) do sensor que correspondem às mudanças no estágio do sono conforme medido pelo conjunto completo de dispositivos de laboratório do sono.

Este é um território familiar para Heneghan, que fundou uma empresa, a BiancaMed, que mede a frequência respiratória para monitorar o sono. A professora de Stanford Allison Siebern, que foi consultora da Fitbit, usou sensores ópticos de frequência cardíaca em sua pesquisa.

O novo aplicativo mostrará a distribuição dos estágios do sono, a quantidade de tempo gasto em cada estágio e como os números dos usuários se comparam aos de outros.

Sleep Stages é baseado na variabilidade da freqüência cardíaca: quão estável é ao longo do tempo. Heneghan esboçou um exemplo aproximado para alguém com uma freqüência cardíaca média em repouso de 60 batimentos por minuto. No sono profundo, talvez você veja uma variação de mais / menos quatro batidas por minuto em alguns minutos, então é realmente bastante regular, diz ele. Quando uma pessoa está sonhando ou em sono REM, espero ver muito mais como mais / menos 10 ou 15 batidas por minuto.

Espie não está totalmente convencido sobre o valor de medir a frequência cardíaca e a variabilidade da frequência cardíaca. Há algumas evidências na literatura de que isso pode ser feito cientificamente, diz ele. Mas não é um procedimento bem desenvolvido, não é um substituto para a medição [em um laboratório do sono]. (Fitbit não afirma que Sleep Stages corresponda ao que um laboratório pode fazer.)

Angela McIntyre, que monitora tecnologias vestíveis na empresa de pesquisa de mercado Gartner, é cética sobre o quão precisa uma faixa de fitness pode ser. Monitores de cinta torácica são bons para medir a variabilidade da freqüência cardíaca, diz ela. Eles produzem aquelas linhas pontiagudas para cima e para baixo vistas no monitor de um hospital. O tipo de dado que está sendo medido em seus pulsos - os picos não são tão nítidos, diz McIntyre. Eles são meio arredondados, então é preciso muito cálculo para descobrir onde está o pico certo.

As fases da soneca

O sono é mais do que quantidade. Uma pessoa não precisa de apenas sete ou oito horas de sono, mas da mistura certa de tipos de sono. O Sono Profundo (estágio N3) promove o sistema imunológico e o crescimento muscular, por exemplo; e deve perfazer 10-25 por cento do tempo de sono. O sono REM ajuda a formar as memórias e deve durar cerca de 20-25 do tempo de espera.

Sleep Insights fornecem dicas rápidas.

Com dispositivos que suportam Sleep Stages, o aplicativo Fitbit atualizado mostrará uma análise dos diferentes tipos de sono: como eles são distribuídos durante a noite, a quantidade total de cada tipo e como esses totais se comparam às médias entre pessoas da mesma idade e Gênero sexual. Supondo que o Fitbit acerte os números, quão útil essa informação será? O estadiamento do sono e a quantidade de estágios diferentes que você consegue é algo que necessariamente é difícil para um indivíduo influenciar, diz Watson.

O Fitbit diz que tornará os dados coletados mais úteis, traduzindo-os em Insights do sono feitos sob medida para cada usuário. Esse recurso também não estava disponível para eu experimentar, então só posso ir em alguns exemplos que a empresa forneceu, como:

Você dormiu em média 9h30 neste fim de semana, o que é substancialmente maior do que a duração do sono durante a semana de 5h40. Essa oscilação pode ser um sinal de que você não está dormindo o suficiente durante a semana.

fotos em preto e branco coloridas

Não é surpreendente que as pessoas que não dormem o suficiente durante a semana de trabalho possam estar propensas a farra no fim de semana. Os números exatos mostram a magnitude do problema. No entanto, esta dica - e outros exemplos que o Fitbit compartilhou comigo - não mostram como, digamos, um déficit de sono REM versus sono leve influenciaria os insights.

No geral, é bom fazer as pessoas pensarem mais sobre o sono, diz Watson. Se virem isso como uma parte fundamental da saúde, as pessoas podem fazer mudanças no estilo de vida para promover um ambiente de sono saudável. Mas ele alerta para o risco de pensar demais nisso. O sono é o que acontece quando a mente fica clara à noite, diz ele. Se você está constantemente tentando interromper seu sono, pode estar tendo o efeito oposto.