Comment un simple objet porté au poignet peut-il analyser la qualité de votre sommeil, ses phases et sa durée sans aucun contact avec votre cerveau ? La réponse réside dans une combinaison astucieuse de capteurs et d’algorithmes.
Lorsque nous portons une montre connectée la nuit, elle estime l’heure d’endormissement, les réveils et même les différents stades du sommeil. Comment un dispositif au poignet parvient-il à ces résultats sans « voir » directement l’activité cérébrale ?
La montre connectée ne détecte pas directement le sommeil
Il est essentiel de comprendre que la montre connectée n’observe pas le sommeil en lui-même. Aucun capteur au poignet ne peut affirmer directement « cette personne est endormie ».
Le dispositif collecte plutôt une série d’indicateurs corporels et utilise ces données pour produire une estimation. Selon les modèles, plusieurs capteurs peuvent être employés, comme l’accéléromètre, le capteur optique de fréquence cardiaque, les thermomètres et d’autres systèmes de suivi.
Pendant le sommeil, le corps manifeste des schémas particuliers. Les mouvements diminuent, le rythme cardiaque évolue et d’autres signaux physiologiques se modifient. La montre recherche ces motifs pour tenter d’identifier notre état.
Le mouvement est un indice capital
L’accéléromètre est l’un des capteurs fondamentaux. Il détecte les mouvements du poignet et est utilisé depuis longtemps dans l’actigraphie, une méthode qui étudie les cycles d’activité et de repos.
Si le poiset reste longtemps immobile, la montre dispose d’une piste suggérant le sommeil. Si des mouvements apparaissent, la probabilité d’être éveillé augmente.
Un problème évident subsiste cependant. L’immobilité n’égale pas systématiquement le sommeil. On peut être allongé à regarder la télévision, lire ou simplement se reposer. Les montagnes ne peuvent donc pas se fier au seul mouvement.
C’est là qu’intervient le cœur
La montre peut croiser les données de mouvement avec la fréquence cardiaque. La majorité des modèles utilisent un capteur optique nommé PPG, qui éclaire la peau et analyse les variations de lumière réfléchie ou absorbée par le sang. Cette technologie permet d’estimer la fréquence cardiaque et d’autres caractéristiques du pouls.
Pendant le sommeil, la fréquence cardiaque et sa variabilité affichent des motifs distincts de ceux observés en état d’éveil et d’activité.
La montre associe ces informations aux données de l’accéléromètre. Si le corps est quasi immobile et que les signaux cardiovasculaires correspondent à un repos, l’algorithme obtient alors davantage de raisons de conclure au sommeil.
Mais comment la montre reconnaît-elle le sommeil profond ?
Lors d’une évaluation clinique du sommeil, les spécialistes peuvent recourir à la polysomnographie, un examen qui enregistre de multiples signaux physiologiques, dont l’activité électrique du cerveau via l’électroencéphalographie, les mouvements oculaires et l’activité musculaire.
Une montre connectée n’a généralement pas d’accès direct à ces signaux. Ainsi, lorsqu’elle affiche « sommeil profond », « sommeil paradoxal » ou « sommeil léger », elle produit une estimation fondée sur d’autres indicateurs.
Les algorithmes recherchent des motifs liés aux différentes phases du sommeil en utilisant des informations comme le mouvement, la fréquence cardiaque et d’autres signaux disponibles sur le dispositif.
Une revue scientifique sur les technologies de suivi du sommeil explique que les objets connectés combinent différents capteurs et algorithmes pour tenter de classer les états et les phases du sommeil.