Какова точная частота мозговых дельта-волн во время медленного медленного сна?

Я видел доклад TED об исследователях, проигрывающих пульсирующий розовый шум , пока испытуемый находится в стадии 3 медленного сна / медленной волны / глубокого сна и наблюдает увеличение активности дельта-волн на ЭЭГ. Кажется, это указывает на то, что частота всплесков розового шума соответствует доминирующей частоте дельта-волн. (Перейдите к 5:00, чтобы услышать образец звука)

Мой вопрос: хотя спектральный анализ показывает диапазон частот мозговых волн, а многие источники определяют такой диапазон, как «0,5–4 Гц», я хотел бы найти более точную доминирующую частоту дельта-волн.

Это видео вдохновило меня на написание моей собственной небольшой компьютерной программы, которая заставила бы мой ноутбук воспроизвести подобный пульсирующий рисунок розового шума прошлой ночью на столе рядом с моей кроватью. Я произвольно выбрал 1 Гц в качестве частоты импульсов и следующий шаблон:

30 min silent (to give me time to wind down and fall asleep)
  60 min sound
33 min silent
  54 min sound
40 min silent
  45 min sound
49 min silent
  37 min sound
57 min silent
  30 min sound
30 min silent

Таким образом, примерно 5 циклов сна по 90 минут с увеличением отношения тишины к шуму, чтобы имитировать соотношение REM к NREM по ходу ночи. Я читал, что REM характеризуется несинхронизированными мозговыми волнами, а NREM - это когда вы видите синхронизированные дельта-волны большой амплитуды, которые звуковой эксперимент пытается помочь стимулировать. Сегодня вечером я надену свой браслет FitBit с отслеживанием сердечного ритма и фазы сна, чтобы посмотреть, соответствуют ли показания звуковому графику.

Бонусные вопросы:

  • Насколько правдоподобна гипотеза о том, что воспроизведение звуков может влиять на качество сна?
  • Будет ли звук, отличный от пульсирующего розового шума, работать лучше?
  • Фаза имеет значение?
  • Кроме того, я не мог не заметить, что глубокий медленный сон, кажется, единственный раз, когда вы видите, что на ЭЭГ доминирует одна частота большой амплитуды, и она подозрительно близка к средней частоте сердечных сокращений в покое, равной 60 ударам в минуту ... это дельта-волны и сердце. связанные со скоростью?

Источник изображения: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10996/ введите описание изображения здесь

не пытайтесь испортить свой сон. во всех фазах сна происходят важные вещи.

Ответы (1)

Периклис Ю. Ктонас и Атул П. Госалиа провели такой анализ. Он был опубликован в 1981 году под заголовком «Спектральный анализ и анализ периодической амплитуды узкополосной активности ЭЭГ: сравнение, основанное на диапазоне дельта-частот сна».

Ячейки были довольно широкими, но их анализ показал, что спектр пиковой мощности перемещался между 0,84 и 1,96 Гц в разное время.

Я думаю, что этот документ сослужит вам хорошую службу, поскольку он подчеркивает трудности в достижении того, что вы намеревались достичь. Частота не постоянна даже в течение короткого промежутка времени. Это зависит по большей части от баланса между внутренней, базальной полярностью таламокортикальных нейронов и эффектом синхронизирующего тормозного входа от ретикулярного ядра. Последний, в свою очередь, подвергается корковой обратной связи. Задействовано огромное количество нейронов. Период между вспышками и количество потенциалов действия в каждой вспышке весьма вариабельны.

Возможно, удастся настроить устройство, которое изменяет раунд в режиме реального времени на основе измерения ЭЭГ.

Что касается ваших «бонусных» вопросов:

(1) Опубликованное видео действительно показывает влияние на таламический ритм, что удивительно, поскольку считалось, что в глубоком сне звук не влияет на таламокортикальную цепь, поскольку он направляется таламусом. Это свидетельствует о правдоподобности гипотезы. Однако видео не дает никаких доказательств того, что это изменение ритма приносит пользу. Возможно, что это не так, и эту возможность следует исключить.

(2) Ясно, что звук влияет на ритм, поэтому кажется вполне правдоподобным, что существует оптимальный звук для максимизации эффекта.

(3) Будет трудно организовать фазу, учитывая непрерывные, быстрые сдвиги в периоде, если только это не будет сделано в сочетании с ЭЭГ в режиме реального времени.

(4) Я не знаю ни одного исследования, пытающегося связать таламические ритмы с сердечным ритмом, хотя это было бы довольно легко сделать. Однако очень маловероятно, что существует корреляция, поскольку таламокортикальный период сильно меняется от момента к моменту, тогда как сердечный ритм - нет. Кроме того, таламокортикальный ритм обычно несколько быстрее.

Спасибо за отличный ответ (даже если я немного разочарован, услышав его). Что вы думаете о той части выступления на TED, где докладчик показал показания ЭЭГ, которые действительно реагировали на звук?
Хорошо, я должен признать, что я не видел такого эффекта раньше. Есть четкая реакция на звук в волне. Мое утверждение о том, что звук «не влияет на таламус», неверно, поэтому я его отредактирую. Но я думаю, что вы должны искать доказательства того, что это искусственное изменение ритма приносит пользу. У вас может быть эффект, обратный ожидаемому. Было бы интересно сравнить показанный эффект на ритм с эффектом звука ветра, дующего сквозь деревья, или журчания воды в ручье, поэтому, если вы доберетесь до этого места, поделитесь своими результатами ;-)
* Ну строго, надо поискать доказательства, что это не выгодно, конечно ;-)
Хех, да, причинно-следственная связь и польза для здоровья, как известно, трудно доказать, плюс у меня нет ЭЭГ. До сих пор я понизил импульсы розового шума до 0,8 Гц и пробовал это в течение нескольких ночей. Хотя невозможно сказать, чувствовал ли я себя по-другому на следующее утро из-за плацебо, я действительно думаю, что видел/помнил больше снов, что удивительно, поскольку предполагается, что SWS не имеет сновидений. Другое дело, что по ночам, когда мне трудно заснуть, звук может отвлекать, как бестелесное дыхание. В обычные ночи я просыпаюсь и замечаю, что он играет, но снова засыпаю без проблем.
Я подумал, что вас может заинтересовать эта статья новостей Nature на прошлой неделе: nature.com/articles/d41586-018-02391-6
Какова точная частота мозговых дельта-волн во время медленного медленного сна?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v