Приложение для отслеживания сна связывает загрязнение воздуха с плохим ночным сном

Ваш партнер когда-нибудь будил вас ночью кашлем? Ваш кашель когда-нибудь будил их? Новое исследование предполагает, что это может быть связано с уровнем загрязнения воздуха в вашем районе, даже если эти уровни низкие.

Исследователи из Кембриджского университета, Университета Цинхуа и компании Sleep Cycle, специализирующейся на технологиях сна, проанализировали звуки кашля из 32 городов в 12 странах в течение 500 дней и обнаружили, что более высокие дневные уровни загрязнения воздуха были тесно связаны с ночным кашлем, даже когда местные уровни загрязнения были ниже рекомендуемого Всемирной организацией здравоохранения предела суточного воздействия.

Исследователи использовали звуки кашля, пассивно записанные мобильным приложением через микрофон телефона. Звуки кашля подсчитывались на отдельных устройствах и объединялись по городам для создания беспрецедентного набора данных такого рода. Исследователи учли внешние факторы, которые могут привести к увеличению уровня кашля, такие как погодные условия или уровни гриппа.

Анализ анонимизированных данных также показал, что при повышении уровня загрязнения на 10 микрограмм твердых частиц на кубический метр наблюдалось увеличение уровня кашля на 2,4%.

В Лос-Анджелесе, одном из городов в наборе данных, уровень кашля резко возрос одновременно с пожарами в январе 2025 года, выступив в качестве квазиестественного эксперимента, который дополнительно подтвердил краткосрочную связь между дневным загрязнением и ночным кашлем.

Загрязнение воздуха является ведущим экологическим риском для здоровья человека и связано с примерно 7 миллионами преждевременных смертей в год. Среди воздушных загрязнителей особенно опасны крошечные частицы размером менее 2,5 микрометра (PM 2,5), так как они могут глубоко проникать в легкие и кровоток, потенциально вызывая воспаление во всем организме, болезни сердца или респираторные заболевания, такие как астма или хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).

"Все кашляют время от времени, но кашель, будь то один-единственный или более постоянный, является признаком раздражения или воспаления в легких", сказал автор исследования д-р Тун Ся из Университета Цинхуа. "Кашель может быть признаком чего-то, что еще не стало хроническим, но может стать в будущем".

Sleep Cycle - это мобильное приложение, которое использует звуки, такие как дыхание, храп или кашель, для отслеживания качества сна. Эти звуки записываются локально и анализируются алгоритмом искусственного интеллекта. Технология компании проанализировала более 4 миллиардов сеансов сна, что делает ее полезным дополнением к традиционному эпидемиологическому надзору и исследованиям.

"Набор данных от Sleep Cycle действительно ценен, поскольку приложение широко используется во всем мире", сказала профессор Сесилия Маскол из Департамента компьютерных наук и технологий Кембриджа, которая возглавляла исследование.

"Большинство исследований общественного здравоохранения имеют данные только из одной страны, поэтому наличие набора данных такого размера дает ему гораздо большую силу".

"Каждую ночь технология Sleep Cycle превращает миллионы смартфонов в точные инструменты анализа звука", сказал соавтор д-р Микаэль Кэгбэк из Sleep Cycle.

"Кашель обнаруживается и подсчитывается непосредственно на устройстве каждого пользователя, поэтому никакой звук не покидает телефон. Сочетание масштаба и приватности позволяет исследователям видеть последствия загрязнения воздуха для здоровья город за городом, ночь за ночью в масштабе, который не может сравниться ни одна лаборатория сна".

Набор данных, который не содержал личных идентификаторов, содержал информацию о звуках кашля от десятков тысяч пользователей в течение 18 месяцев. Исследователи использовали данные из 32 городов во всем мире, где показатели использования приложения были наиболее высокими. Города были из 12 стран: Австралии, Бразилии, Чили, Китая, Франции, Германии, Италии, Японии, Южной Африки, Швеции, Соединенного Королевства и Соединенных Штатов.

Исследователи связали данные о кашле с концентрациями PM 2,5 на уровне города, метеорологическими переменными и данными эпидемиологического надзора за гриппом в течение периода 18 месяцев. Анализ данных, даже с учетом ежегодного сезона гриппа, когда показатели кашля обычно выше, показал сильную связь между дневными уровнями загрязнения и частотой ночного кашля.

"Я был удивлен, что мы все еще могли видеть сигнал вообще", сказал Ся, который ранее был студентом-докторантом в группе Маскол.

"Я думал, что добавление искажающего фактора сезона гриппа заставит связь в данных исчезнуть, но этого не произошло".

Связь между загрязнением и кашлем сохранилась в данных, даже когда уровни загрязнения были ниже рекомендуемого ВОЗ предела безопасного суточного воздействия.

"Это предполагает, что может не быть такой вещи, как безопасный порог для воздействия загрязнения воздуха, хотя наше исследование является чисто наблюдательным", сказала Маскол.

"Однако люди могут пожелать рассмотреть, как они могли бы снизить свое собственное воздействие загрязнения воздуха, например, используя маски или воздушные фильтры".