Science Advances | 睡着后,大脑里的“水”如何变化?佐治亚理工柔性无线贴片把监测带回卧室
睡眠状态下的脑脊液循环与大脑代谢废物清除、脑稳态维持密切相关,是神经衰老、脑病研究的核心方向,但传统磁共振、侵入式显微观测等技术,无法实现居家自然睡眠的长期连续监测,成为该领域研究的核心瓶颈。
近日,佐治亚理工学院联合首尔大学团队在《Science Advances》发表研究,研发出一款三波长柔性无线近红外光谱贴片。该设备可贴附于前额,通过640、680、950nm三波长光源,分离血红蛋白与脑水敏感光学信号,搭配无线低功耗传输技术,实现居家睡眠场景下的脑水动态连续监测。柔性结构大幅降低运动伪迹,佩戴稳定性远超刚性设备,可适配自然睡眠状态。
研究通过16晚居家监测数据,同步结合脑电、眼电完成睡眠分期,证实脑水信号随睡眠阶段同步规律性变化:NREM睡眠期脑水信号上升,REM睡眠期显著下降,且信号转换与睡眠阶段切换几乎同步,匹配经典脑液体动力学理论。
该研究首次实现可穿戴设备监测居家睡眠脑水变化,突破了传统实验室监测的场景限制。但设备信号混合头皮、颅骨等浅表组织信息,无法直接检测脑脊液流动与废物清除,且存在样本量小、续航有限、信号特异性不足等问题,距离临床级脑类淋巴系统精准监测仍需进一步优化迭代。

