Как улучшить качество сна? Как музыка влияет на мозг — и при чем тут искусственный интеллект
Как улучшить качество сна? Как музыка влияет на мозг — и при чем тут искусственный интеллект: интервью с сомнологом из США Роем Рейманном и российским композитором Дмитрием Евграфовым
В октябре певица Grimes создала бесконечную цифровую колыбельную AI Lullaby для своего сына X Æ A-12. Проект представляет собой большую библиотеку электронных звуков, из которых искусственный интеллект составляет фоновую композицию, помогающую быстрее уснуть и лучше выспаться. Проект AI Lullaby был запущен совместно с Endel — сервисом, который придумала и запустила российская команда. Среди консультантов проекта значится Рой Рейманн — американский эксперт по науке сна, помогавший Apple разрабатывать функции Bedtime и NightShift и сейчас консультирующий другие крупные компании по решениям для улучшения сна. Мы поговорили с Рейманном о том, как в принципе наладить сон и спать качественнее, а с сооснователем и саунд-дизайнером Endel Дмитрием Евграфовым — о том, как в этом помогает музыка, особенно если ее создает такой большой артист, как Grimes.
Drew Graham/Unsplash
«Многие знают, как улучшить свой сон, но ничего не делают».
— Рой Рейманн.
Американского ученого Роя Рейманна называют «царем сна» — более двадцати лет он измеряет паттерны сна и влияние различных механизмов на сон. Рейманн работал над проектами в Philips и помогал Apple запускать функцию Bedtime и Night Shift в iPhone. Сейчас фокус Роя на SleepScore Labs — исследовательской компании, которая призвана помогать бизнесам и людям находить решения для улучшения сна.
Расскажите немного о себе. Как вы заинтересовались наукой сна?
Это было много лет назад. Я работал над докторской диссертацией и исследовал тему выгорания (burnout). В процессе я понял, что мало кто изучал тему сна с этой точки зрения, а сон напрямую влияет на это состояние, потому что это естественный отдых от работы.
Тогда же я заметил, что хороших трекеров для сна не существует, — чтобы понять, что происходит во время сна, нужно было пойти в больницу, где на голову вешают измеритель, и только так можно что-то понять.
Сон — самая важная составляющая хорошего самочувствия, так что я в это погрузился. Я начинал с сугубо академической карьеры, потом попал в Philips и Apple, так что где-то десять лет работал в академических кругах и еще десять в частном секторе.
Getty Images
Чем занимается компания SleepScore Labs, в которую вы ушли из больших корпораций?
Наша задача — помочь людям найти инструменты, которые подходят им для улучшения сна, а компаниям, которые работают в индустрии сна, производить качественные продукты. На рынке существует много продуктов с интересным описанием на коробке, но в реальности это не работает. На сайте SleepScore Labs есть магазин, где можно выбрать то, что мы проверили и протестировали. Мы проводим много исследований, в том числе для производителей товаров, чтобы они могли опираться на реальные данные, — три недели каждую ночь мы измеряем поведение людей во время сна без использования какого-либо продукта и три недели с ним. Исследования проходят дома, то есть в естественной среде. Для компаний это стоит от $50К.
Я сейчас живу в Нью-Йорке, и здесь кажется, что у каждого американца есть проблемы со сном, — вам тоже так кажется?
Да, по нашим данным, две трети американцев отмечают те или иные проблемы по крайней мере два раза в неделю.
Люди могут научиться засыпать сами по себе или лучше обращаться к специалистам? С чего вы советуете начать, чтобы улучшить свой сон?
Я советую начать со структурированной программы. Ее можно сформировать вместе с коучем (в Америке работают коучи по сну. — Правила жизни) или самому, есть приложения, которые в этом помогают и дают подсказки. В основе программы лежит изменение поведения, которое, в свою очередь, упирается в силу воли. Речь не о том, что нужно знать, что делать, а о том, как этому следовать. Многие люди знают, что делать для того, чтобы сон улучшился, но не делают этого.
Налаживание сна — это сложный процесс, и его можно выстраивать постепенно, как работу над телом в фитнесе, — через режим сна, специальные упражнения и диету. Плюс измерители различных фаз сна. Вопрос не столько в том, как спать больше, а в том, как спать лучше.
Подход строится индивидуально, потому что все люди разные. Иногда бывает достаточно наладить температуру в комнате и сделать так, чтобы никакой свет не поступал. Есть множество продуктов, которые могут способствовать засыпанию и более качественному сну, но здесь нельзя сказать однозначно, что сработает именно для вас. Например, многие люди подтверждают, что утяжеленное одеяло помогает засыпать. Но это все высказывания отдельных людей, а не научные подтверждения.
Я рекомендую тестировать каждый метод неделю или две, а не прыгать от одной вещи к другой. Например, если вы хотите спать по семь часов в день, попробуйте каждый день ложиться спать и просыпаться в одно и то же время. За неделю будет понятно, как часто это удается и нужна ли помощь со стороны. Возможно, вы также увидите внешние факторы, которые раньше вас отвлекали, и избавитесь от них самостоятельно. Время сна, как и время подъемов, нужно планировать, чтобы переходить ко сну более последовательно.
Но у любого человека бывают дни, когда этот процесс сбивается. Например, если я знаю, что с утра предстоит сделать что-то срочное и важное, я буду спать хуже даже в самой идеальной обстановке и с хорошим режимом сна.
Налаживание сна — это сложный процесс, и его можно выстраивать постепенно, как работу над телом в фитнесе.
Как вы относитесь к приложениям для расслабления перед сном вроде Endel?
Если коротко, то перед сном нужно расслабляться: не просто написать последний имейл и лечь спать — тело должно переключиться на новый режим, и это занимает время. Синие экраны желательно отключать хотя бы за час до сна, а дальше делать что-то расслабляющее. В этот момент приложения вроде Endel, которые предлагают персонализированную музыку, могут настроить тело на правильный лад — многие люди говорят о том, что музыка помогает им расслабляться.
Есть ли научные исследования, которые говорят о том, что фоновая музыка улучшает паттерны сна?
В этом году вышло исследование отделения сна и хронобиологии Пенсильванского университета, которое говорит, что на самом деле данные на эту тему довольно низкого качества, у этих исследований обычно маленькая выборка. Мы только начинаем изучать влияние звуков на сон, так что здесь еще предстоит много работы.
Традиционная медицина сна по-прежнему говорит, что лучшее для сна — это тишина. В этом смысле любой шум мешает спать, но опять же разным людям подходят разные вещи.
Нужно найти определенные фазы, в которых звуки благоприятно сказываются на сне. Например, некоторые люди страдают прерывистым сном: они просыпаются ночью и не могут спать дальше — и в этот момент звуки также могут помочь перенаправить тело обратно в сон.
Насколько помогает медитация?
Это тоже относится к системе релаксации — медитация помогает отбросить мысли и погрузить тело в более расслабленное состояние. Я как-то ходил на класс по майндфулнес. Интересно, что примерно 50 процентов класса уснули во время медитации. Прежде всего она помогает мозгу перейти из когнитивного состояния к фокусу на теле.
Дыхательные упражнения тоже хорошо работают. Есть приложения, предлагающие простую систему: вдыхать и выдыхать — и таким образом тело расслабляется.
Перед сном нужно расслабиться — а не просто написать последний имейл и лечь спать, — тело должно переключиться на новый режим, и это занимает время.
Насколько искусственный интеллект и персонализированный подход помогают выбирать верные звуковые шумы и музыку для сна?
Все больше данных будут объединяться в общие схемы, например, измерители помогают отследить фазы сна и как человек погружается в сон или просыпается с утра, и тогда можно подобрать звуки, соответствующие его предпочтениям и фазам, в которых он находится. В этом смысле искусственный интеллект помогает понять, какие фоновые звуки более эффективны для каждого человека.
Chris McGrath/Getty Image
Существующие программы уже сейчас могут заменить таблетки для сна?
Нет, таблетки нужны людям с расстройством сна, это будет работать, когда не помогают другие методы. Но мы видим все больше новых подходов и оцениваем их работу, так что все больше людей смогут узнавать, что им подходит, и использовать что-то вместо таблеток.
Нужно измерять разные стадии сна или только глубокий сон?
Если спросить людей, что их беспокоит, они скажут, что или не смогли быстро уснуть, или просыпались в течение ночи, или с утра чувствуют себя без сил. Мало кто в повседневности обращается к этим фазам, но они важны для оценки реального состояния. Трекеры как раз помогают отследить динамику.
Мы знаем, что глубокий сон влияет на то, насколько человек просыпается бодрым. Но повлиять конкретно на эти типы сложнее, чем просто на процесс засыпания. Все типы сна важны — например, короткий сон появляется ближе к концу, поэтому если вы недоспали, то потеряли в этом.
С возрастом вы получаете все меньше глубокого сна, с этим сложно что-то сделать — так работает физиология. Вы просыпаетесь уже с другим ощущением. Плюс если вы просыпаетесь по будильнику, то, скорее всего, будете чувствовать себя хуже, потому что он может вытащить вас из стадии глубокого сна, когда вы не готовы проснуться. Исследования во время локдауна показывают, что люди стали больше спать и получают более качественный сон, потому что теперь не нужно ездить на работу и вставать по будильнику.
В среднем рекомендуют спать от семи до девяти часов, из которых 20% приходится на фазу глубокого сна.
Компании все больше внимания уделяют проблемам сна?
У Philips давно есть подразделение продуктов для сна, они раньше других пришли в эту область. Apple тоже все больше думает о здоровом образе жизни, несколько лет назад они купили компанию по производству девайсов для измерения сна Beddit и внедряют различные функции в свои устройства. Интересно, как они показывают, сколько часов за неделю люди проводят за девайсом, — с маркетинговой точки зрения это не логично для компании, которая должна хотеть, чтобы люди как можно больше проводили времени за ее продуктами. Но сейчас компании все чаще призывают к осознанности, и это позитивно влияет на сон. Amazon недавно запустили трекер для сна Halo, так что другие компании, безусловно, тоже смотрят в этом направлении.
Chris McGrath/Getty Image
Что такое Endel
В 2017 году выходцы из России запустили Endel — сервис, генерирующий с помощью искусственного интеллекта звуковой фон для снижения стресса, повышения концентрации и улучшения качества сна. Создавать звуки компании помогали ведущие ученые, а записанные алгоритмом альбомы вышли на лейбле Warner Music. По данным компании, во всем мире Endel скачали более 2,1 миллиона раз. Говоря о сервисе, многие проводят аналогию с плей-листами на YouTube и Spotify, но создатели Endel подчеркивают, что их приложение отличают научный подход и персонализация — благодаря искусственному интеллекту приложение реагирует на время суток, освещенность, погоду и другие факторы.
Команда Endel / Вика Богородская
«Мы — ментальный протез для мозга».
— Дмитрий Евграфов.
Как появилась идея запустить Endel? Я так поняла, что вы в основном всегда занимались музыкой, а не стартапами.
До этого мы с ребятами основали другую компанию, Bubl — серия развивающих детских приложений. Мы поняли, что нам интересно то, что на стыке картинки, музыки, игровых механик и технологий. Красота и функционал работают вместе. Мы быстро продали тот проект немецкой компании и переехали в Берлин.
В какой-то момент появилась идея сделать функциональную музыку для паблик-спейсов. Мы увидели проблему: даже в местах для работы вроде коворкингов или каких-нибудь специализированных кафе ставят отвлекающую музыку — она просто по децибелам не попадает. Мы придумали создать адаптированное звуковое пространство, саундскейп, как у Брайна Ино есть музыка для аэропортов. Быстро стало понятно, что для того, чтобы музыка была эффективна и помогала продуктивности, она должна быть персонализированной. Так мы перешли к мобильным приложениям, где музыка персонализирована и становится частью рутины.
Как раз в тот момент я закончил альбом и был, так сказать, в изможденном состоянии — либо я музыку вообще никогда не буду делать, либо будет только эмбиент. Так что мысль сделать бесконечный эмбиент запала мне в душу и срезонировала.
Вы начали с того, чтобы помогать людям фокусироваться?
Да, мы поняли, что это должно крутиться вокруг основополагающих вещей. Не то что музыка для готовки, музыка для йоги, музыка для пилатеса — такое сложно реализовать, и это путь в никуда: у людей разные ожидания и желания слушать что-то под тренировку и другие типы занятий. А вот когда есть основополагающее когнитивное состояние: релаксация, фокусирование, сон — тогда понимаешь, что есть определенные столпы, на которые можно опираться.
Когда вы начинали это делать, вы консультировались с учеными о том, как музыка влияет на мозг?
Да, было несколько ученых, прямо сейчас мы сотрудничаем с Роем Рейманном из SleepScore Labs.
С самого начала мы искали научное обоснование соединения музыки, физики и биологии, и, собственно, тогда мы нашли человека, который написал книгу «Физика и анатомия в музыке», — это Алексей Насретдинов. Он нам сразу сказал, что музыка должна быть персонализированной и что уровней персонализации может быть очень много. Самый высокий и сложный — когда на голову прицепляют присоски, замеряют работу мозга, и модулируют это в музыку, и потом эту музыку модулируют обратно в человека. Таких технологических возможностей у нас нет в рамках мобильных приложений, но мы можем в определенных цифрах померить уровень концентрации или релаксации.
Здесь нам помог Михай Чиксентмихайи — американский психолог, который написал книгу «Поток» и собственно синтезировал этот термин. В восьмидесятые он создал технику, в которой измеряют, насколько ты сфокусирован в этом потоковом состоянии. Мы проходили акселератор TechStars Music в Лос-Анджелесе и просто поехали к нему в университет.
Легко с ним договорились?
Олег (Ставицкий, CEO Endel. — Правила жизни) любит рассказывать эту историю. Он просто отправил холодное письмо Чиксентмихайи, сказал о нашем проекте и что мы находимся в Калифорнии, недалеко от него. И он ответил: приезжайте, я вам все расскажу. Мы приехали к нему в университет, пообщались, и он поделился своей системой для оценки того, как музыка влияет на состояние человека. Мы внедрили это в наше приложение и увидели хорошие показатели по увеличению концентрации на выборке в несколько сотен человек.
Мы сотрудничали с разными учеными, которые искали для нас профильные white papers, и помогали находить точки соединения нейробиологии и музыки.
Чтобы музыка была эффективна и помогала продуктивности, она должна быть персонализированной.
Сейчас вы проводите тесты?
Да, мы сейчас договариваемся с крупным университетом Европы на одно исследование о том, как наше приложение влияет на мозг. Нас часто сравнивают с фокус-плей-листами на YouTube и Spotify, просто с музыкой, которую называют музыкой для фокусирования. «Господи, а чем вы лучше? Вы же просто эмбиент-музыка, которая ничего не делает». Проблема серьезных научных исследований в том, что они длятся несколько лет и требуют очень больших ресурсов. Ну, мы просто стартап, и этот цикл не пройден, но процесс идет.
Видимо, от плей-листов вы отличаетесь как раз технологической частью?
Команда Endel / Вика Богородская
Да — персонализацией, конечно. Мы же прикручиваем технологии не ради технологий, а чтобы это работало. Персонализация создает тонкую настройку звука, и это наша особенность.
Вы утверждаете, что у вас собственная технология и генерация звука, которая никогда не повторяется, и что приложение реагирует на время суток, освещенность, погоду и так далее?
Да, Endel понимает темп движения — стоишь, идешь ты или бежишь, — мы как раз готовим большое обновление на эту тему. Если вы даете разрешение в Healthkit, куда попадает вся информация в телефоне, Endel также понимает по локации, в каком месте вы находитесь, потому что погода в разных местах разная, и это в том числе влияет на нашу музыку. Все это соединено в один движок, который называется Endel Pacific, он уникальный, и у нас даже есть патент. И да, музыка никогда не повторяется.
От других приложений нас отличает то, что для работы Endel не требуется соединение с интернетом. Мы за экологичное использование телефона и про разные use cases, где человек может не хотеть подключаться к сети. Многие слушают нас в самолете — мы, например, используем определенные шумы, которые как бы приглушают шум самолета, музыка смешивается с пространством.
Страхи людей по поводу влияния искусственного интеллекта преувеличены.
Вопрос, который вам, наверное, все задают. Вам, как музыканту, не грустно ли от ощущения, что нейронные сети развиваются и со временем смогут писать сами?
Я сам до 14 лет вообще музыкой не интересовался, потом у меня появился первый мак мини, и там был предустановлен GarageBand — там я начал что-то записывать. На самом деле даже люди, которые серьезно занимаются искусственным интеллектом, скажут, что страхи по поводу его влияния преувеличены. Да, он может делать определенный спектр вещей — например, выдавать текст либо синтезировать голос. Это все линейная задача — условно, мы задаем три пикселя и говорим: пожалуйста, придумай четвертый. Так работают нейронные сети. Ей показали три тысячи троек этих пикселей, и она может приготовить три тысячи первый.
Музыка — это сложный процесс. Я пока, честно говоря, не слышал хороших музыкальных работ, созданных нейросетью. Роль модерации в курировании нейронного результата очень важна — это трудоемкий и мануальный процесс. Это то, что во всей этой истории отличает хороших от лучших. Ноты одинаковые, но все зависит от того, как ты их выбираешь. Или, например, если ты дирижер — каких вокалистов поставишь, кто какую партию сыграет, какое решение ты предпримешь на пятой секунде этой симфонии? Какую тактику выберешь? Только тогда музыка засияет. В общем, человеческий вклад по-прежнему очень важен.
Как музыкант, вы пишете свои вещи, и там важна личность, потому что люди любят вас за то, что это вы. А в Endel кажется, что персонального должно быть меньше, потому что оно мимикрирует под каждого человека. Искусственный интеллект обретает силу над личным желанием и ощущением красоты.
Это была интересная метаморфоза для меня как для музыканта. У меня большой опыт работы над коммерческими заказами: фильмами, рекламой и так далее, так что мне понятно, что те вещи, которые тебе нравятся, не обязательно работают. То же самое с Endel — вначале это было детище, где я делал эмбиент, но постепенно понял, что ожидания у людей другие. Теперь у нас есть конкретный набор требований, и, несмотря на то, что я по-прежнему главный поставщик контента, я тоже следую техзаданию, которое мне предъявляют алгоритмы, и в итоге авторство раздваивается.
Это хороший пример того, как AI может подчинять себе.
Любая сложная система будет подчинять. Так можно сказать, например, о какой-нибудь сети кафе. Если ты создатель кафе, то когда открыл десять, одиннадцатое будет открываться по правилам.
В философском смысле для меня ИИ — это скорее освобождение... хотя нет, не хочу делать таких громких заявлений.
Коллаборация?
Да, под таким углом это более реалистично звучит. Коллаборация у нас каждый день происходит, в том числе с алгоритмом.
Я хотела спросить про другую коллаборацию. Как вы договорились с Grimes?
Наш агент знает ее менеджера, и Grimes сразу хорошо отреагировала — нам не пришлось за ней бегать. Мы уже несколько лет думали о том, чтобы пригласить музыканта, как срастутся музыкальная, технологическая и научная основы. Музыкантам интересно записать 20 или 30 минут музыки, которая будет звучать сутки и не повторяться. Мы получали отклики от разных музыкантов, но все было как-то не очень-то. А потом вот с Grimes познакомились.
Grimes показала, что у нее крутое техническое мышление.
Вы с ней встречались? Это уже во время карантина было, да?
Да, это происходило несколько месяцев назад, лично встречались один раз — на днях она приходила в наш офис в Берлине, а так у нас были созвон и переписка.
Мы тогда как раз работали с Роем Рейманном, специалистом по сну, и он нам предложил сценарий отхода ко сну с фазами подготовки ко сну. Это был хороший повод использовать технологию так, чтобы звучала колыбельная.
Я показал Grimes наше техзадание — ТЗ достаточно специфичное в том плане, что там есть определенный набор звуков и много запретов. Есть психоакустические и технические условия для того, чтобы пэды (разновидность музыкальной партии, которую можно сыграть как на синтезаторе, так и на традиционных «живых» инструментах. — Правила жизни) работали — например, меньше высоких частот, чтобы не было ярких звуков, больше мелодичных звуков с длинным хвостом.
Это прямо техническая работа. У нас было несколько итераций звуков, много это обсуждали, и Grimes показала, что у нее крутое техническое мышление.
Классно, что вы можете так это оценить, каждый звук. Как будто это математика, а не музыка. Тут мы опять говорим о столкновении технологий.
Блин, это правда. Сначала Grimes прислала более общий звук — хорошо сделан, но в следующих она уже использовала другие звуки, не лады. Это когда на черненькие клавиши нажимаешь, а не белые — если совсем просто. Мы обычно их не используем, потому что у нас все должно гармонировать, а тут она это сделала, и появился ряд интересных моментов — тембры стали более раскованные и движок стал более эмоциональные звуки выдавать. Чем больше Grimes видела в этом себя, тем больше она использовала негласные рычажки, и в итоге получился персональный и узнаваемый звук, хотя мы сами до конца не понимаем, какой именно звук добавил эту эмоциональность и космический эффект полудремы.
Я думаю, искусственный интеллект — это палка о двух концах. Когда нейросеть попадает в руки, например, ученых из Google и они пытаются сделать музыкальное произведение, получается достаточно холодная и математическая вещь. Да, можно показать применение технологии, но это нельзя там слушать. Когда она попадает в руки артиста, в данном случае Grimes, это становится ее еще одной профессиональной игрушкой. Это как атомная энергия. Громкая метафора, но, в принципе, как ее используешь, так оно и будет — бомба или электростанция. Человеческие прикосновения никуда не уходят.
Понятно. Почему именно Grimes? Почему не Брайан Ино или Бьорк?
А мы только начали. Нам очень понравилось, как это прошло все, и на очереди уже есть следующие коллаборации. Но мы не хотим, чтобы просто какой-то знаменитый артист с нами работал. Нам нужно, чтобы это было соединение и на концептуальной основе, чтобы мы понимали друг друга. Мы открыто говорим, что мы такой ментальный протез для мозга — ему миллионы лет, и он не менялся с тех пор, а живем мы в мире, который меняется каждый день.
Мы видим ценность в том, чтобы корректировать определенные когнитивные состояния, ну и, например, отдыхать от состояний, к которым мозг не был готов.
Мне понравился ваш манифест про то, что наш мозг и тело не справляются с информационными перегрузками.
Да, классный, я сейчас не смогу его красиво воспроизвести, но это то, что мы думаем.
Вы лично чувствуете, как Endel влияет на вашу физиологию, психосоматику и какие-то внутренние состояния?
Да, конечно. Для меня любимый режим — это сон. Мы много экспериментировали с исследованием, которое нам предложил Рой Рейманн. Тогда мы поняли, что музыка во время сна и во время засыпания должна быть разной. Мы ставили разные эксперименты с шумами, использовали розовые шумы — такие природные звуки, но при этом они на подсознание работают. Во время пограничного состояния между сном и бодрствованием происходят разные визуальные и аудиальные искажения, нужно очень чутко относиться к этому моменту и какой звук ты слушаешь: чуть больше или чуть меньше — и это уже не работает.
У нас есть функция Power nap — специальный контент для короткого сна в течение дня для перезарядки. Сейчас работаем над тем, чтобы подготовить человека к подъему — как вывести его из сна.
Команда Endel / Вика Богородская
Последний вопрос. У вас есть любимый музыкант?
У меня профдеформация и нет любимого музыканта. Мне даже не треки нравятся, если я буду что показывать, то примерно так: тут не слышу, тут не слышу, а вот тут на третьей минуте пятой секунде вот... вау, какой звук. Вот это сейчас мой любимый трек, потому что там возникло что-то экстраординарное. Я как грибник, хожу и смотрю, что другие сделали, но, может, не доделали — и я могу вдохновиться этим, потому что это все вообще передача эстафетной палочки.