Fitbit sul campo: cosa possono e non possono dirci gli studi sul sonno con dispositivi indossabili

Lo studio è uscito su Nature Scientific Reports ed è stato annunciato da UT News il 2 aprile 2024. Il gruppo ha monitorato 82 giovani adulti con un activity tracker da polso, che registrava movimento e frequenza cardiaca. Da quei segnali i ricercatori hanno ricavato i periodi di sonno profondo (NREM) e di sonno REM, oltre all'attività fisica. Una app separata per smartphone raccoglieva i dati sul benessere riferiti dai partecipanti.

È l'ultimo capitolo di una categoria di ricerche in rapida crescita, che tratta i dispositivi di consumo come strumenti e non come giocattoli.

Il risultato principale è ristretto e specifico: l'attività fisica ha allungato la latenza REM, il tempo necessario per entrare nella fase REM. Secondo il gruppo del UT Austin, l'esercizio aiuterebbe a consolidare le fasi più profonde del sonno prima che il cervello passi al REM, la fase in cui si fanno i sogni vividi e l'attività cerebrale assomiglia a quella della veglia.

Lo studio ha anche replicato risultati finora confinati ai laboratori del sonno. L'attività fisica di bassa intensità e quella da moderata a vigorosa erano entrambe legate a un sonno più profondo e ristoratore. Un sonno migliore, a sua volta, era associato a più energia e meno stress la mattina successiva. La differenza questa volta era il metodo, non il messaggio: i partecipanti sono stati monitorati di continuo a casa, al lavoro e durante le attività quotidiane per settimane e mesi, invece che per una sola notte con gli elettrodi in un ambiente clinico.

Perché una notte in laboratorio è uno strumento debole

Benjamin Baird, professore assistente di ricerca in psicologia e uno degli autori, è stato diretto sui limiti del vecchio approccio. "Si può imparare molto dagli studi di laboratorio, ma ovviamente ci sono limiti nello studiare i pattern di sonno dei singoli partecipanti in una sola notte", ha detto. "È un ambiente clinico, poco familiare, che può essere stressante. E non si può nemmeno osservare nel tempo. Quindi ci sono sempre dubbi sulla generalizzabilità di quel tipo di disegno."

Il problema è ben documentato al di fuori di questo studio. Danny Eckert, direttore dell'Adelaide Institute for Sleep Health alla Flinders University, ha detto ad ABC News nel settembre 2024 che i test diagnostici di una sola notte non sono affidabili. Uno studio del 2022 di cui è coautore ha rilevato che fino alla metà degli esami diagnostici di una sola notte per le apnee del sonno classifica male la gravità. "I test di una sola notte sono estremamente rumorosi e imprecisi", ha detto.

I dispositivi indossabili non risolvono il problema essendo più precisi. Lo risolvono essendo economici, ripetibili e indossabili per mesi.

Cosa misura davvero il dispositivo

Il gruppo del UT Austin ha usato un Fitbit standard, non uno strumento di livello scientifico. David M. Schnyer, coautore e presidente del Dipartimento di Psicologia, ha presentato proprio questo come il punto. "Abbiamo dimostrato usando un Fitbit standard, che chiunque potrebbe indossare, nemmeno un dispositivo scientifico costoso, che è effettivamente sensibile a questo tipo di misure dell'architettura del sonno, e in un modo che mostra risultati predittivi", ha detto.

L'architettura del sonno, come la definisce lo studio, è la struttura di ogni ciclo di sonno da 90 a 120 minuti: tre fasi di sonno non REM (leggero, profondo e NREM più profondo) più il REM, che costituisce circa il 25% finale di ogni ciclo. Schnyer sostiene che le implicazioni vadano oltre la ricerca sul sonno. "Ora il mondo è la tua ostrica", ha detto. "Puoi usare questo dispositivo per studiare ogni sorta di dati sull'architettura del sonno legati allo stile di vita, all'umore e ai disturbi dell'umore, sul campo, non in laboratorio, cosa che prima si sarebbe pensata impossibile."

Quell'affermazione merita una precisazione. I tracker di consumo deducono le fasi del sonno dal movimento e dalla frequenza cardiaca, non dall'attività cerebrale. Lo studio del UT Austin convalida quell'inferenza rispetto a pattern a livello di popolazione e al benessere riferito, non rispetto alla polisonnografia per ogni partecipante e ogni notte.

L'argomento della scala, e i suoi problemi

ABC News ha riferito il 24 settembre 2024 che il monitoraggio del sonno è passato da hobby di nicchia a infrastruttura di ricerca. Meno di dieci anni dopo il primo Apple Watch con monitoraggio del sonno, il mondo è cablato per lo studio del sonno, ha riferito la rete. Quando nel settembre 2024 un potente terremoto ha colpito il New South Wales, data scientist in Svezia hanno rilevato un numero superiore alla media di persone che si svegliavano brevemente al momento del sisma, secondo l'app svedese Sleep Cycle.

Michael Gradisar, responsabile scientifico di Sleep Cycle, ha descritto la logica senza giri di parole ad ABC News. "Ora possiamo guardare a un pezzo enorme del mondo", ha detto. "Il sonno è una delle prime cose che va storta nella salute di una persona. Il sonno è il canarino nella miniera."

Il gruppo di Gradisar ha trovato qualcosa di simile durante l'ondata Omicron a New York: la tosse notturna è aumentata tra gli utenti circa una settimana prima dei casi confermati. "È quasi come un sistema di allarme precoce", ha detto. "Avevamo tutti questi telefoni di notte che raccoglievano informazioni."

Ma la scala non è la stessa cosa della precisione, e la comunità di ricerca ha passato anni a dirlo. Gabriel Pires, ricercatore sul sonno in Brasile, ha detto ad ABC News che i primi articoli del suo gruppo mettevano in guardia i colleghi dalla tecnologia. "Abbiamo iniziato a pubblicare articoli dicendo: 'Attenzione a queste nuove tecnologie, non funzionano bene'", ha detto. Lo stesso Gradisar era scettico prima di passare al settore privato. Il punto di svolta è stato commerciale: le vendite di smart watch sono cresciute durante la pandemia, sono seguiti gli investimenti, e Apple ha aggiunto sensori per l'attività elettrica del cuore, l'ossigeno nel sangue e la temperatura corporea.

Il confine normativo si sta sfumando

Il segnale più chiaro che i dispositivi indossabili di consumo stanno entrando in territorio clinico è arrivato dai regolatori, non dai ricercatori. All'inizio del 2024, il sistema di rilevamento delle apnee del sonno dello smart watch di Samsung ha ricevuto l'approvazione dell'autorità sanitaria statunitense dopo una revisione di otto mesi. È stato il primo smart watch di consumo a superare quell'ostacolo. Lo smart watch di Apple, il più diffuso al mondo, ha ricevuto la stessa approvazione più tardi quel mese, a settembre 2024.

Le apnee del sonno possono riguardare fino a un miliardo di persone nel mondo e sono sottodiagnosticate, secondo ABC News. La diagnosi convenzionale richiede una notte in un laboratorio del sonno, cosa scomoda e spesso costosa. Samsung afferma che la sua funzione non intende sostituire una clinica del sonno, ma l'approvazione significa che milioni di persone possono accedere a un test senza un professionista sanitario.

Eckert, dell'Adelaide Institute for Sleep Health, ritiene che i dispositivi di consumo potrebbero finire per essere migliori dello standard di riferimento per la diagnosi, proprio perché possono misurare notte dopo notte. "Non siamo mai stati in grado di monitorare accuratamente cosa succede con le apnee del sonno a casa", ha detto. "Ora possiamo farlo ogni singola notte per settimane, mesi e anni."

Cosa gli studi non possono ancora stabilire

Sia lo studio del UT Austin sia il più ampio boom del monitoraggio del sonno di consumo condividono una debolezza strutturale: i dati vengono da persone che hanno scelto di indossare il dispositivo. Gli effetti di selezione sono reali, e raramente vengono quantificati nei comunicati stampa.

Il lavoro del UT Austin nasce anche da uno studio pilota condotto nell'ambito di Whole Communities and Whole Health, un programma di ricerca che coinvolge comunità e partecipanti nelle modalità di raccolta dei dati sanitari. Questa scelta di disegno conta, perché determina di chi viene studiato il sonno e come.

Per ora, l'indicazione pratica dello studio texano è modesta e verificabile. L'attività fisica, a bassa intensità o da moderata a vigorosa, era legata a un sonno più profondo, e un sonno più profondo era legato a più energia e meno stress la mattina dopo. Il meccanismo dietro l'allungamento della latenza REM non è stabilito. Lo studio mostra un'associazione, in un ambiente naturale, per mesi, usando un dispositivo che si può comprare.

È un vero passo avanti rispetto a una notte in laboratorio. Non è la prova che un fitness tracker risolverà il tuo sonno.