如何利用脑电波变化改善睡眠?

  世界上有27%的人受到睡眠问题的困扰,中国大约有5亿多的人有睡眠障碍,长时间的睡眠不足会对人的身心健康造成重要影响,同时也会产生很多社会问题。那么能不能够通过改善脑电波来改善睡眠呢?

  

   为了寻找解决睡眠障碍的办法,EEGSmart在睡眠领域做了许多的研究和探索,我们拥有一套通过脑电设备探测人在睡眠期间的脑电波,经过算法分析识别人在不同睡眠阶段的数据,从数据反馈发现引起睡眠障碍的问题,再通过和脑电波同频率的音频刺激来使人进入睡眠状态。下面我们了解一下通过刺激脑电波变化改善睡眠的基本原理。

人的脑电模式

脑电图(EEG)技术被用来测量头颅表面的脑电波动,已经确定的脑电模式主要都包含在30赫兹(Hz)以下的频率中。它们被分为以下4类:

β模式:频率15-30 Hz,大脑处于高度清醒及活跃状态;

α模式:频率8-14 Hz,大脑处于放松但仍保留意识状态;

θ模式:频率4-7 Hz,大脑处于似睡非睡的潜意识状态;

δ模式:频率0.5-3 Hz,大脑处于深睡状态。

当外界刺激作用于大脑时,有可能使脑电波频率从一种模式(阶段)转变到另一种模式(阶段),这个过程就叫大脑加载(Entrain)。比如当大脑处于β阶段时(高度清醒),如果用10Hz的声波刺激大脑一段时间,则脑电频率就会向加载的声波频率转变,此时人会变得放松。利用这种原理可以人为地对大脑的活动状态进行调节,使其向我们希望的模式转变。当然加载的过程应该循序渐进,不宜频率跨度太大。

双声拍(BB)

对于大脑进行刺激的最简单方式就是声音,然而足以有效刺激大脑的声音频率很低,人们无法听见。这就需要采用一种特殊的技术,它就是双声拍技术(Binaural Beat Technology,缩写BBT)。

同时给左耳500Hz右耳510Hz稳定的声波刺激,2种相近但不相同的音调会在大脑得到整合,10Hz的频率差(所谓的第三种声音)会被大脑感应到,同时非常有效地对大脑电波实施加载,从而使EEG也向10Hz的α模式转变。当使用立体声耳机时,左右声道的声音只是到了大脑才实现整合。这种频率差在被大脑感知时,被称为双声拍(BB)。

双声拍技术(BBT)

双声拍现象在1839年就已经被发现,直到134年后的1973才引起科学界的重视。开始时双声拍被作为研究认知及神经生理的工具,接着被用于医学诊断,后来被用于临床治疗。

然而,由于音频发生难以得到准确的控制,直到电子音频技术发展以后,双声拍技术才得以普及应用。数字音频技术的发展更是使BBT研究和应用进入到一个崭新的阶段。数字音频合成技术使我们可以根据需要精确制作复杂频率的双声拍产品,深入研究不同频率BB对人脑及全身的影响,推动BBT的不断发展。

如何通过利用脑电波变化促进睡眠

从上文的介绍中我们知道人的脑电波模式有β、α、θ、δ四种模式。有睡眠问题的人可以戴上能探测人脑电图(EEG)的脑电设备,探测到他们的脑电波动,系统会自动识别人的大脑活动处于哪一种状态,了解了人的大脑活动状态以后,我们便可以通过BBT技术刺激大脑,通过慢慢刺激大脑,让脑电波从β模式慢慢向δ模式转换,也就是让人的大脑从清醒状态向深睡眠状态转变。这种方法的好处是免去了侵入式刺激大脑的风险,也减少药物(安眠药)刺激产生的副作用的困扰,可以方便灵活地改善人们的睡眠。

双声拍技术更多生物学应用

双声拍被认为是作用于脑干的橄榄核,它们与大脑定位和追踪声音的功能有关,同时也通过深度影响垂体下丘脑等神经内分泌生命中枢发挥生物学作用。

目前,BBT技术除了可以刺激脑电波变化改善睡眠以外还有生多的生物学作用,包括激发大脑潜能、放松及缓解压力、提高创造性及解决问题的能力、集中注意力、解除疼痛、戒除药物及烟酒依赖、增强快感等。

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