「睡眠闹钟」科学吗？它是如何追踪用户的睡眠周期的？
Andrew Xu，Research
很抱歉……我没有用过。估计比较耗电，白天没时间给手机充电；更重要的原因是不习惯把手机带到卧室 / 床上。
我可以讲一讲监测睡眠的手段，最常见的是 PSG 和 EEG，PSG (polysomnography)，多导睡眠描记法，EEG (electroencephalography)，脑电图。方便起见，下面都用 PSG 和 EEG 表示。PSG 是多种方法的结合，包括了 EEG，而 EEG 是 PSG 中最重要的一个参数。PSG 除了 EEG，还包括 EOG（记录眼动），EMG（记录肌肉活动），ECG（记录心跳）以及其他。PSG 一般至少包括 12 条通道连接身体，3 条用来记录 EEG，1-2 条记录气流，1-2 条记录下巴肌肉活动，1-2 条记录大腿移动，2 条记录眼动，1-2 条记录心率等等。
最重要的是 EEG，脑电图，在头皮上放置若干电极，而且这些电极放置的位置也是有规定的，具体参阅10-20 system (EEG)。根据这些电极的记录可以把睡眠分成若干阶段，就是老生常谈的 NREM 睡眠期（N1, N2, N3），以及 REM 睡眠期、清醒。又可以将 EEG 记录的脑电图根据频率分成 Delta, Theta, Alpha, Gamma 等。
↑ 记录 EEG 用的电极帽……（所以手机 app 能实现吗？）
继续说 EOG，EOG 有两个电极，一个放在右眼外眦（外眼角）上方 1cm，一个放在左眼外眦下方 1cm，通过记录角膜和视网膜的电位差来记录眼睛活动。
↑ 红框部分就是快速眼动睡眠期（REM）（手机 APP 能实现吗？）
接下来说 EMG，用针电极记录肌肉活动，一般是两个电极放在下颌，还有两条腿胫前肌各有一个电极。有表面电极，也有刺入电极，但表面电极能记录的活动少。睡眠时肌肉处于放松状态，做梦时想要做动作一般都是无法完成的，不然可能是病哦（Rapid eye movement sleep behavior disorder），也因此 EMG 经常被用来研究运动控制失调。
在一个睡眠周期内的不同阶段，身体运动的确是存在差异的，比如非快速眼动睡眠期（NREM）N3/4 阶段（即慢波睡眠期）身体几乎不动，而其他阶段则出现不同频率的短暂运动。
我推测睡眠闹钟正是基于这点判断，通过手机 microphone 或者加速器判断，但这个办法相比于上面提到的方法是很粗糙的，当然是离身体越近记录越准确，但是我就是不想把手机带上床……
ECG 是记录心脏活动的，不多赘述。
最近发起了一个知乎 Live，链接：Live，对睡眠感兴趣的欢迎一起聊聊睡眠 :-)
以上。
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