Come gli smartwatch possono monitorare le interruzioni del ritmo circadiano per arrivare alla depressione localizzata


Riepilogo:

Un gruppo di ricerca congiunto del KAIST in Corea e dell’Università del Michigan ha sviluppato una tecnologia basata su smartwatch per monitorare le interruzioni del ritmo circadiano e prevedere i sintomi della depressione. Questa tecnologia di filtraggio dei dati crea un “gemello digitale” dell’orologio circadiano, consentendo di prevedere i cambiamenti dell’umore e i sintomi legati alla depressione come disturbi del sonno e cambiamenti dell’appetito. Testata su circa 800 lavoratori a turni, la tecnologia ha dimostrato la sua capacità di prevedere disturbi dell’umore e rischi per la salute mentale. La ricerca fornisce un metodo non invasivo e continuo per il monitoraggio della salute mentale, con il potenziale per superare le barriere incontrate dai gruppi socialmente svantaggiati nell’accesso alle cure tradizionali.

Punti chiave:

  1. I dati dello smartwatch prevedono rischi per la salute mentale: I ricercatori hanno sviluppato una tecnologia che utilizza i dati dello smartwatch per monitorare le interruzioni del ritmo circadiano, consentendo previsioni di cambiamenti di umore e sintomi di depressione.
  2. Lavoratori a turni testati per le previsioni dell'umore: Uno studio su larga scala che ha coinvolto 800 lavoratori a turni ha convalidato la capacità della tecnologia di prevedere sintomi come disturbi del sonno, cambiamenti dell'appetito e diminuzione della concentrazione.
  3. Approccio non invasivo al monitoraggio della salute mentale: Lo strumento basato su smartwatch fornisce un'alternativa meno invasiva e più accessibile ai metodi tradizionali come la polisonnografia e il test della melatonina.

Un gruppo di ricerca congiunto proveniente da Corea e Stati Uniti ha sviluppato una tecnologia che utilizza i dati biometrici raccolti tramite dispositivi indossabili per prevedere l'umore di domani e, inoltre, per prevedere la possibilità di sviluppare sintomi di depressione.

Il gruppo di ricerca sotto Dae Wook KimPhD, del dipartimento di scienze del cervello e cognitive del KAIST e il team del professore Daniel B. FalsarioPhD, del dipartimento di matematica dell'Università del Michigan, hanno sviluppato una tecnologia per prevedere i sintomi della depressione come disturbi del sonno, depressione, perdita di appetito, eccesso di cibo e diminuzione della concentrazione nei lavoratori a turni dai dati sull'attività e sulla frequenza cardiaca raccolti da smartwatch.

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, una nuova e promettente direzione terapeutica per le malattie mentali si concentra sul sonno e sul sistema di misurazione del ritmo circadiano situato nell’ipotalamo del cervello, che influenza direttamente l’impulsività, le risposte emotive, il processo decisionale e l’umore generale.

Limitazioni dell'attuale monitoraggio della salute mentale

Tuttavia, per misurare i ritmi circadiani endogeni e gli stati del sonno, è necessario prelevare sangue o saliva ogni 30 minuti durante la notte per misurare i cambiamenti nella concentrazione dell'ormone melatonina nel nostro corpo ed eseguire la polisonnografia (PSG).

Poiché tali trattamenti richiedono il ricovero ospedaliero e la maggior parte dei pazienti psichiatrici si reca solo per cure ambulatoriali, non sono stati compiuti progressi significativi nello sviluppo di metodi di trattamento che tengano conto di questi due fattori. Inoltre, il costo del test PSG lascia il trattamento della salute mentale considerando il sonno e i ritmi circadiani fuori dalla portata delle persone socialmente svantaggiate.

La soluzione per superare questi problemi è utilizzare dispositivi indossabili per la raccolta più semplice di dati biometrici come frequenza cardiaca, temperatura corporea e livello di attività in tempo reale senza vincoli spaziali. Tuttavia, gli attuali dispositivi indossabili hanno il limite di fornire solo informazioni indirette sui biomarcatori richiesti dal personale medico, come la fase dell’orologio circadiano.

Sviluppo di un gemello digitale dell'orologio circadiano

Il team di ricerca congiunto ha sviluppato una tecnologia di filtraggio che stima accuratamente la fase dell’orologio circadiano, che cambia ogni giorno, come la frequenza cardiaca e i dati delle serie temporali di attività raccolti da uno smartwatch. Si tratta di un'implementazione di un gemello digitale che descrive con precisione il ritmo circadiano nel cervello e può essere utilizzata per stimare l'interruzione del ritmo circadiano.

La possibilità di utilizzare il gemello digitale di questo orologio circadiano per prevedere i sintomi della depressione è stata verificata attraverso la collaborazione con il gruppo di ricerca di Srijan SenMD, PhD, del Michigan Neuroscience Institute e Amy BohnertPhD, del dipartimento di psichiatria dell'Università del Michigan.

Uno studio su larga scala convalida la tecnologia

Il gruppo di ricerca collaborativo ha condotto uno studio prospettico di coorte su larga scala coinvolgendo circa 800 lavoratori a turni e ha dimostrato che il biomarcatore digitale di interruzione del ritmo circadiano stimato attraverso la tecnologia può prevedere l'umore di domani e sei sintomi, tra cui problemi di sonno, cambiamenti di appetito, diminuzione della concentrazione, e pensieri suicidi, che sono sintomi rappresentativi della depressione.

“È molto significativo poter condurre ricerche che forniscano un indizio su come applicare i dati biometrici indossabili utilizzando la matematica che non è stata precedentemente utilizzata per la gestione effettiva delle malattie”, afferma Kim in un comunicato. “Ci aspettiamo che questa ricerca sia in grado di presentare una tecnologia di monitoraggio della salute mentale continua e non invasiva. Si prevede che ciò presenterà un nuovo paradigma per la cura della salute mentale. Risolvendo alcuni dei principali problemi che le persone socialmente svantaggiate possono affrontare nelle attuali pratiche di trattamento, potrebbero essere in grado di adottare misure più attive quando manifestano sintomi di depressione, come chiedere consiglio prima che le cose sfuggano di mano”.

I risultati di questo studio sono stati pubblicati in .

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