Astronauter har svært ved at opretholde en naturlig døgnrytme og klager generelt meget over deres søvn. Aarhus Universitets Center for Øre-EEG har udviklet en skånsom teknologi, der kan aflæse hjernens elektriske aktivitet og kortlægge vores søvnmønstre. Nu skal teknologien med Andreas Mogensen op til den Internationale Rumstation ISS for at undersøge forskellene mellem søvnmønstre på jorden og i rummet.

Søvn er vigtig for vores sundhed og velbefindende, og dårlig søvn har mange negative konsekvenser, eksempelvis for vores opmærksomhed, hukommelse, beslutningstagning, kreativitet og dømmekraft.

Astronauter, der konstant lever uden tyngdekraft og i en kunstig dag-nat-cyklus, får forstyrret deres naturlige døgnrytme og søvnmønstre. Faktisk er søvn det, astronauter isoleret set klager mest over.

For at undgå de negative kort- og langsigtede bivirkninger ved dårlig søvn vil Aarhus Universitets Center for Øre-EEG bidrage med teknologi, der kan monitorere astronauters søvn på en yderst skånsom og diskret måde – såkaldt øre-EEG (øre-ElektroEncefaloGrafi). 

I projektet Sleep in Orbit skal teknologien med astronaut Andreas Mogensen op til den Internationale Rumstation for at undersøge forskellene mellem søvnmønstre på jorden og i rummet.

”Søvn er en slags biomarkør for vores helbred og velbefindende. Faktisk har rigtig mange sygdomme også tilknyttede forandringer i den måde, vi sover på. Det gælder eksempelvis for en lang række psykiatriske og neurodegenerative sygdomme. Generelt er der en meget uklar sammenhæng mellem oplevet søvnkvalitet og fysiologisk søvn. Men det er den fysiologiske søvn, der er afgørende for vores kognitive funktioner” siger professor Preben Kidmose, der leder Aarhus Universitets Center for Øre-EEG.

Han fortsætter:

”I dag ved man noget om, hvordan astronauter oplever deres søvn i rummet, men meget lidt om, hvordan rummet påvirker deres søvn rent fysiologisk. Det er bl.a. det, vi skal måle på i projektet her. Og så er det også vores opgave at analysere søvnmønstre og finde forskelle mellem den måde, astronauten sover på jorden, og den måde, som astronauten sover på i rummet.” 

Øre-EEG er et lille apparat, der sidder i øret og måler hjernens elektriske aktivitet. Metoden måler de ekstremt små spændingsændringer på hudens overflade inde i øret, som skyldes elektrisk aktivitet i hjernens neuroner.

Søvnstadier er per definition relateret til hjernetilstande, og disse kan vurderes ud fra hjernens elektriske signaler.

”Vi har arbejdet på at udvikle øre-EEG teknologien i mere end 15 år som en generel metode til at måle elektrisk aktivitet fra hjernen uden for laboratoriet. Og det viser sig at øre-EEG er utrolig god til at karakterisere vores søvn. Med teknologien har vi en unik mulighed for langsigtede målinger af vores hjerneaktivitet. Derfor kan vi begynde at studere ting, vi ellers ikke i dag kan måle på. Eksempelvis hvordan vores søvn varierer over tid, og hvordan den er påvirket af omgivelserne,” siger Preben Kidmose.

Den beskyttede og diskrete placering af selve apparatet gør metoden attraktiv i forhold til traditionelle EEG-målinger, som gør brug af elektroder placeret oven på hovedet.

Dermed er øre-EEG langt mere skånsom og mindre forstyrrende end traditionelle søvn-målinger, og det gør teknologien ideel til langsigtet overvågning af søvnmønstre uden at forstyrre søvnen.

”Dette projekt er vigtigt, fordi vi i fremtiden formentlig kommer til at opholde os meget mere og i meget længere tid i rummet. Og det er vigtigt at forstå, hvordan det påvirker vores søvn. Det, at vi præcist kan karakterisere søvnen, vil også kunne hjælpe os til at finde ud af, hvordan vi kan hjælpe astronauterne til at få en bedre søvn i rummet. Professor Kidmoses teknologi er et klassisk eksempel på, hvordan vi på de tekniske videnskaber udvikler løsninger, der hjælper mennesker. Jeg glæder mig meget til at følge projektet,” siger Eskild Holm Nielsen, dekan for Aarhus Universitets Faculty of Technical Sciences.

Projektet, der går under navnet Sleep in Orbit, vil undersøge forskellene mellem søvnmønstre på jorden og i rummet ved hjælp af øre-EEG-baseret søvnovervågning for at sikre de bedst mulige leve- og arbejdsforhold for astronauter.

Til projektet leverer Aarhus Universitet det måleudstyr, der skal bruges til at måle øre-EEG, samt de algoritmer der skal bruges til at beregne søvnstadierne. Selve dataanalysen kommer til at foregå på Aarhus Universitet.