เมื่อผู้คนรู้สึกง่วงนอนหรือตื่นตัว ความรู้สึกนั้นจะถูกควบคุมโดยส่วนหนึ่งจากการขึ้นลงของอุณหภูมิร่างกายตลอด 24 ชั่วโมง วิศวกรชีวภาพที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสตินได้พัฒนาระบบที่นอนและหมอนที่ไม่เหมือนใครซึ่งใช้ความร้อนและความเย็นเพื่อบอกร่างกายว่าถึงเวลาต้องเข้านอนแล้ว
การนอนหลับเป็นไปได้เมื่ออุณหภูมิของร่างกายลดลงในเวลากลางคืนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจังหวะ 24 ชั่วโมง ที่นอนใหม่นี้ช่วยกระตุ้นร่างกายให้รู้สึกง่วง ช่วยให้หลับเร็วขึ้น และปรับปรุงคุณภาพการนอนหลับ
Shahab Haghayegh นักวิจัยจาก Harvard Medical School’s Division of กล่าวว่า “เราช่วยให้พร้อมที่จะหลับได้โดยใช้เซ็นเซอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิของร่างกายภายในเพื่อปรับเทอร์โมสตัทของร่างกายในช่วงเวลาสั้น ๆ ดังนั้นจึงคิดว่าอุณหภูมิจะสูงกว่าที่เป็นจริง” Sleep Medicine และ Brigham and Women’s Hospital ผู้ช่วยผู้นำด้านการพัฒนาที่นอนที่ UT Austin พร้อมรับปริญญาดุษฎีบัณฑิต ในวิศวกรรมชีวการแพทย์ Haghayegh สำเร็จการศึกษาในปี 2020
ผิวหนังบริเวณคอเป็นเทอร์โมสตัทในร่างกายที่สำคัญของมนุษย์ และเป็นเซ็นเซอร์หลักที่ที่นอนกำหนดเป้าหมายด้วยหมอนอุ่น ที่นอนได้รับการออกแบบมาเพื่อให้บริเวณส่วนกลางของร่างกายเย็นลงพร้อมๆ กัน ในขณะเดียวกันก็ให้ความร้อนที่คอ มือ และเท้า ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการไหลเวียนของเลือดเพื่อกระจายความร้อนในร่างกาย
นักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาพิสูจน์แนวคิดเกี่ยวกับเบาะรองนอนแบบผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์และระบบที่นอนแบบ dual-zone ที่ระบายความร้อนด้วยความเย็น ใน วารสาร Journal of Sleep Researchโดยพิจารณาจากที่นอนสองแบบคือแบบที่ใช้น้ำและแบบที่ใช้ลม เพื่อปรับอุณหภูมิแกนกลางลำตัว พวกเขาทดสอบที่นอนกับอาสาสมัคร 11 คน โดยขอให้พวกเขาเข้านอนเร็วกว่าปกติ 2 ชั่วโมง บางคืนใช้ฟังก์ชันระบายความร้อนด้วยที่นอน และคืนอื่นๆ ไม่ใช้
ผลการศึกษาพบว่าที่นอนที่อุ่นและอุ่นเพื่อระบายความร้อนช่วยให้พวกเขาหลับเร็วขึ้น เร็วขึ้นประมาณ 58% เมื่อเทียบกับคืนที่พวกเขาไม่ได้ใช้ฟังก์ชั่นการอุ่นความเย็น แม้จะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายของการนอนก่อน การลดอุณหภูมิภายในร่างกายไม่เพียงช่วยลดระยะเวลาที่จำเป็นในการนอนหลับลงอย่างมาก แต่ยังส่งผลให้คุณภาพการนอนหลับดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดอีกด้วย
โครงการนี้เกิดขึ้นจากเป้าหมายที่ใหญ่กว่าในห้องทดลองของ Kenneth Diller ศาสตราจารย์ใน Cockrell School of Engineering และผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมความร้อนและอุณหภูมิสำหรับอุปกรณ์บำบัด เพื่อหาวิธีใหม่ ๆ ในการใช้การกระตุ้นด้วยความร้อนเพื่อช่วยให้ผู้คนนอนหลับ นักวิจัยตีพิมพ์ผล การศึกษาในปี 2019 ที่พบว่าการอาบน้ำอุ่น 1 หรือ 2 ชั่วโมงก่อนนอนช่วยให้ผู้คนหลับเร็วและนอนหลับได้ดีขึ้น
โครงการนี้มีความคล้ายคลึงกันแต่มีเป้าหมายมากกว่า การลดอุณหภูมิภายในร่างกายในเวลาที่เหมาะสมจะส่งสัญญาณว่าถึงเวลาเข้านอน การกำหนดเป้าหมายเซ็นเซอร์ที่สำคัญของร่างกายในพื้นที่เพียงไม่กี่จุดที่ควบคุมการกระจายความร้อน และด้วยเหตุนี้ระดับอุณหภูมิของร่างกายจึงเหมาะสมกว่าการโฟกัสไปที่ร่างกายทั้งหมด
Diller กล่าวว่า “เป็นเรื่องน่าทึ่งที่การอบอุ่นร่างกายอย่างอ่อนโยนตามกระดูกสันหลังส่วนคออย่างมีประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณไปยังร่างกายเพื่อเพิ่มการไหลเวียนของเลือดไปยังมือและเท้าเพื่อลดอุณหภูมิแกนกลางและกระตุ้นให้เริ่มนอนหลับ” ผลเดียวกันนี้ยังช่วยให้ความดันโลหิตลดลงเล็กน้อยในชั่วข้ามคืน โดยช่วยให้ระบบหัวใจและหลอดเลือดฟื้นตัวจากความเครียดในการรักษาการไหลเวียนของเลือดในระหว่างทำกิจกรรมประจำวัน ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อสุขภาพในระยะยาว”
ทีมงานได้รับสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีที่นอนและหมอนที่ให้ความเย็น และกำลังมองหาความร่วมมือกับบริษัทที่นอนเพื่อทำการค้า
สมาชิกคนอื่นๆ ในทีม ได้แก่ Sepideh Khoshnevis และ Michael Smolensky จาก UT Austin, Ramón Hermida จาก University of Vigo ในสเปน, Richard Castriotta จาก University of Southern California และ Eva Schernhammer จาก Harvard University
