每个人都知道睡眠很重要，但对于睡眠对大脑的实际作用，我们仍有很多不了解的地方--以及如何提高其益处？为了进行调查，美国陆军授予莱斯大学和其他机构的研究人员一笔资金，用于开发一种便携式头盔，可以在睡眠期间监测和调整通过大脑的液体流动。
我们大多数人都熟悉睡眠不足带来的脑雾，但其中的确切过程仍然是神秘的。2012年，科学家们在该领域取得了巨大的突破，他们发现了脑脊液系统，该系统在深度睡眠期间通过脑脊液的冲洗来清除大脑中的有毒废物。睡眠的中断已经越来越多地与阿尔茨海默氏症等神经系统疾病相关。
研究唾液系统可以为睡眠障碍和如何治疗它们提供新的见解，但目前它需要大型笨重的核磁共振机器。因此美国军队正在资助莱斯大学、休斯顿卫理公会和贝勒医学院的研究人员开发一种可穿戴的头盔。
"由于核磁共振成像不容易运输，国防部询问我们是否可以设计一个小型的、便携式的帽子，可以在睡眠中测量和调节战士的大脑健康，以提高他们的表现，"莱斯大学生物科学和生物工程研究所（IBB）的执行主任Paul Cherukuri说。"开发这个原型将要求我们从现成的设备开始，在建立我们自己的传感器技术和算法的同时向它们学习。
该系统将由可穿戴硬件组成，这些硬件使用一系列方法从大脑中获取信号，这些信号将使用新设计的算法进行处理。然后，神经调控设备可以刺激大脑中的液体流动。
信号将通过头盖上的混合传感器来收集。脑电图（EEG）测量大脑中的电活动，而流变脑图（REG）测量血流。其他传感器使用超声脉冲测量液体流动--眼眶超声（OSG）通过眼窝发送这些脉冲，而经颅多普勒（TCD）超声则通过颅骨发送这些脉冲。然后可以使用经颅电刺激（TES）和低强度聚焦超声脉冲（LIFUP）控制液体流动。
该团队说，开发测量和控制大脑中液体流动的便携式技术不仅会帮助士兵，也会帮助病人，改善我们对睡眠期间发生的事情的理解，并有可能导致对睡眠和神经系统疾病的新治疗。
贝勒大学教授菲达-沙伊布说："虽然人类一生几乎有三分之一的时间在睡觉，但关于睡眠的作用及其对人类生存和功能的影响的统一理论还没有被确定下来。有利于清除废物并防止其在大脑中沉积的技术与睡眠障碍患者有关，特别是那些有可能患阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的患者。"
在可能成为一个多年期项目的第一年，该拨款金额为280万美元。该团队希望在一年后提出第一个初步结果。