수면은 일상 생활에서의 신체적, 인지적 기능을 유지하고 삶의 질을 측정하기 위해서 중요하다. 그러나, 많은 사람은 그들 스스로 잘 자고 있지 못하다고 생각하고 있으며, 수면과 관련된 질병을 가지고 있는 사람들이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존 연구들은 직접 뇌를 자극하는 방법 혹은 약물 치료 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법들은 일상 생활에서 사용하기 어렵거나 안전성에 대한 의문이 있다는 점에서 단점을 갖고 있다. 이와 달리, 청각 자극을 비롯한 감각 자극을 사용하게 되면 사용자들이 비교적 쉽게 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 청각 자극은 brainwave entrainment에 주로 사용되어 왔다. Brainwave entrainment는 외부의 리드미컬한 자극의 주파수에 뇌파의 주파수를 일치시키는 것을 의미한다. 이를 통하여 특정한 뇌파의 주파수를 활성화시킴으로써 원하는 정신 상태(예: 수면 또는 명상)를 유도할 수 있다. 하지만 brainwave entrainment에서 기존에 사용되었던 청각 자극인 바이노랄 비트(...
수면은 일상 생활에서의 신체적, 인지적 기능을 유지하고 삶의 질을 측정하기 위해서 중요하다. 그러나, 많은 사람은 그들 스스로 잘 자고 있지 못하다고 생각하고 있으며, 수면과 관련된 질병을 가지고 있는 사람들이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존 연구들은 직접 뇌를 자극하는 방법 혹은 약물 치료 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법들은 일상 생활에서 사용하기 어렵거나 안전성에 대한 의문이 있다는 점에서 단점을 갖고 있다. 이와 달리, 청각 자극을 비롯한 감각 자극을 사용하게 되면 사용자들이 비교적 쉽게 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 청각 자극은 brainwave entrainment에 주로 사용되어 왔다. Brainwave entrainment는 외부의 리드미컬한 자극의 주파수에 뇌파의 주파수를 일치시키는 것을 의미한다. 이를 통하여 특정한 뇌파의 주파수를 활성화시킴으로써 원하는 정신 상태(예: 수면 또는 명상)를 유도할 수 있다. 하지만 brainwave entrainment에서 기존에 사용되었던 청각 자극인 바이노랄 비트(BB)의 경우, 원하는 뇌파의 주파수를 유도할 수는 있으나, 부자연스럽고 반복적인 소리이므로 사용자가 듣기 불편하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 우리는 청각 자극을 사용함으로써 비 급속 안구 움직임 수면 1 단계(NREM 1)에서 활성화되는 쎄타 파와 일치하는 6 Hz의 뇌파를 유도하는 것을 목표로 하였다. 여기서 우리는 6Hz의 뇌 신호 활성화를 유도하는 BB와 자율 감각 쾌락 반응(AMSR) 트리거(AT)를 결합한 새로운 청각 자극을 사용하였다. AT는 사용자를 편안하게 만들 수 있는 자극이라고 알려져 있기 때문에, BB의 단점을 보완하고자 우리는 AT와 BB를 결합하였다. 특히 기존 연구에서는 두 자극을 합칠 때 중요하게 작용하는 요인(예: 데시벨 비율, 자극을 듣는 시간, 주파수)을 통제하며 비교하지 않았기 때문에, 아직까지 이러한 요인들에 관하여 정확히 보고된 바가 없다. 따라서, 우리는 세 개의 다른 데시벨 비율을 갖는 세 가지 결합 청각 자극들(CSs)의 효과를 세션 1에서 조사하였다. 세션 1의 결과 분석을 통하여 뇌파 유도 효과와 심리적 안정감 유도 효과 모두에서 가장 유의미한 성능을 보이는 CS를 선택하고, 세션 2에서는 선택된 CS와 단일 청각 자극(즉, BB그리고 AT)의 효과를 비교하였다. 실험 결과에 대하여 고속 푸리에 변환을 시행하였고, 결과의 유효성을 판단하기 위하여 통계 분석을 진행하였다. 또한, 청각 자극들의 심리적 안정감 유도 효과에 대해 알아보기 위하여, 감정 상태와 관련된 설문지의 결과에 대해 통계적으로 분석하였다. 세션 1에 대한 분석에서 30 dB의 BB와 60 dB의 AT가 결합된 CS 2가 뇌파 유도 효과와 심리적 안정감 유도 효과 모두 유의미한 결과를 보였다. 세션 2에서는 CS가 BB와 통계적으로 유사한 뇌파 유도 효과를 가지며, 동시에 AT와 통계적으로 유사한 정도의 ‘행복함’과 ‘편안함’ 유도 효과를 가진다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 우리는 BB와 AT를 결합하기 위한 가장 적합한 데시벨 비율은 30:60 dB임을 제안하였다. 또한, 제안하는 CS가 BB와 AT의 효과를 동시에 가진다는 점을 확인하였다. 우리는 제안하는 청각 자극이 NREM 1을 유도하기 위한 청각 자극으로 사용될 수 있을 것이라고 기대한다.
수면은 일상 생활에서의 신체적, 인지적 기능을 유지하고 삶의 질을 측정하기 위해서 중요하다. 그러나, 많은 사람은 그들 스스로 잘 자고 있지 못하다고 생각하고 있으며, 수면과 관련된 질병을 가지고 있는 사람들이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존 연구들은 직접 뇌를 자극하는 방법 혹은 약물 치료 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법들은 일상 생활에서 사용하기 어렵거나 안전성에 대한 의문이 있다는 점에서 단점을 갖고 있다. 이와 달리, 청각 자극을 비롯한 감각 자극을 사용하게 되면 사용자들이 비교적 쉽게 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 청각 자극은 brainwave entrainment에 주로 사용되어 왔다. Brainwave entrainment는 외부의 리드미컬한 자극의 주파수에 뇌파의 주파수를 일치시키는 것을 의미한다. 이를 통하여 특정한 뇌파의 주파수를 활성화시킴으로써 원하는 정신 상태(예: 수면 또는 명상)를 유도할 수 있다. 하지만 brainwave entrainment에서 기존에 사용되었던 청각 자극인 바이노랄 비트(BB)의 경우, 원하는 뇌파의 주파수를 유도할 수는 있으나, 부자연스럽고 반복적인 소리이므로 사용자가 듣기 불편하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 우리는 청각 자극을 사용함으로써 비 급속 안구 움직임 수면 1 단계(NREM 1)에서 활성화되는 쎄타 파와 일치하는 6 Hz의 뇌파를 유도하는 것을 목표로 하였다. 여기서 우리는 6Hz의 뇌 신호 활성화를 유도하는 BB와 자율 감각 쾌락 반응(AMSR) 트리거(AT)를 결합한 새로운 청각 자극을 사용하였다. AT는 사용자를 편안하게 만들 수 있는 자극이라고 알려져 있기 때문에, BB의 단점을 보완하고자 우리는 AT와 BB를 결합하였다. 특히 기존 연구에서는 두 자극을 합칠 때 중요하게 작용하는 요인(예: 데시벨 비율, 자극을 듣는 시간, 주파수)을 통제하며 비교하지 않았기 때문에, 아직까지 이러한 요인들에 관하여 정확히 보고된 바가 없다. 따라서, 우리는 세 개의 다른 데시벨 비율을 갖는 세 가지 결합 청각 자극들(CSs)의 효과를 세션 1에서 조사하였다. 세션 1의 결과 분석을 통하여 뇌파 유도 효과와 심리적 안정감 유도 효과 모두에서 가장 유의미한 성능을 보이는 CS를 선택하고, 세션 2에서는 선택된 CS와 단일 청각 자극(즉, BB그리고 AT)의 효과를 비교하였다. 실험 결과에 대하여 고속 푸리에 변환을 시행하였고, 결과의 유효성을 판단하기 위하여 통계 분석을 진행하였다. 또한, 청각 자극들의 심리적 안정감 유도 효과에 대해 알아보기 위하여, 감정 상태와 관련된 설문지의 결과에 대해 통계적으로 분석하였다. 세션 1에 대한 분석에서 30 dB의 BB와 60 dB의 AT가 결합된 CS 2가 뇌파 유도 효과와 심리적 안정감 유도 효과 모두 유의미한 결과를 보였다. 세션 2에서는 CS가 BB와 통계적으로 유사한 뇌파 유도 효과를 가지며, 동시에 AT와 통계적으로 유사한 정도의 ‘행복함’과 ‘편안함’ 유도 효과를 가진다는 것을 확인하였다. 결론적으로, 우리는 BB와 AT를 결합하기 위한 가장 적합한 데시벨 비율은 30:60 dB임을 제안하였다. 또한, 제안하는 CS가 BB와 AT의 효과를 동시에 가진다는 점을 확인하였다. 우리는 제안하는 청각 자극이 NREM 1을 유도하기 위한 청각 자극으로 사용될 수 있을 것이라고 기대한다.
Sleep is important to maintain the physical and cognitive functions in everyday life and to measure the quality of life. However, many people think that they are not sleeping well on their own, and the number of people who have sleep disorders is increasing. In order to solve these problems, there a...
Sleep is important to maintain the physical and cognitive functions in everyday life and to measure the quality of life. However, many people think that they are not sleeping well on their own, and the number of people who have sleep disorders is increasing. In order to solve these problems, there are some existing methods used transcranial magnetic stimulation, transcranial direct current stimulation, or sleeping pills. These methods have disadvantages in that they are relatively difficult to use in real-life and some side effects related to these methods are occasionally founded. On the other hand, sensory stimuli, including auditory stimuli, have the advantage in terms of safety and easy to use. Auditory stimuli have been mostly used in brainwave entrainment. Brainwave entrainment means matching the frequency of the brainwave to that of external rhythmic stimuli. It could induce a desired mental state by activating a specific frequency of brainwave. In the case of a binaural beat (BB), which has been used in the past, it is possible to induce the desired frequency of brainwave. But, BB has a disadvantage in that it is uncomfortable for the user to listen since it is an unnatural and repetitive sound. In this study, we aimed to induce a 6 Hz brainwave in accord with the theta wave that activates in non-rapid eye movement sleep stage 1 (NREM 1) by using a novel auditory stimulus. Here, we used an auditory stimulus combined with a binaural beat (BB) and an autonomous sensory meridian response (ASMR) trigger (AT) because AT could give psychological stability to users while BB induces activation of target brain signals for desired mental states (e.g. sleep or meditation). Specifically, previous studies have not yet accurately reported the parameters (e.g. decibel, exposure duration, and frequency) of the stimuli, which was considered as crucial factors for combining auditory stimuli. Thus, in our experiment, we investigated an effect of the combined auditory stimuli (CSs) with the three different decibel ratios in session 1. Through analyzing the effects of three CSs in session 1, we selected one of CSs with the most significant performance in both brainwave entrainment and inducing psychological stability. In session 2, the effect of selected combined auditory stimulus (CS) was compared with single auditory stimuli (i.e. BB and AT). Fast Fourier transform was performed for analyzing the brainwave data and statistical analysis was conducted to determine the validity of the results from the analysis of brainwave data and the questionnaire. Through the results from session 1, CS 2, which was combined with BB of 30 dB and AT of 60 dB, was selected to test in session 2 since it showed the most significant results. In session 2, we identified that CS 2 had a statistically similar effect of brainwave entrainment to BB and a statistically similar effect of ‘happy’ and ‘comfort’ induction to AT, simultaneously. From these results, we confirmed that the proposed CS could induce both effects of BB and AT. Also, we suggested that the most suitable decibel ratio for combining BB and AT was 30:60 dB. We expected that our proposed auditory stimulus could be utilized as a stimulus for inducing NREM 1.
Sleep is important to maintain the physical and cognitive functions in everyday life and to measure the quality of life. However, many people think that they are not sleeping well on their own, and the number of people who have sleep disorders is increasing. In order to solve these problems, there are some existing methods used transcranial magnetic stimulation, transcranial direct current stimulation, or sleeping pills. These methods have disadvantages in that they are relatively difficult to use in real-life and some side effects related to these methods are occasionally founded. On the other hand, sensory stimuli, including auditory stimuli, have the advantage in terms of safety and easy to use. Auditory stimuli have been mostly used in brainwave entrainment. Brainwave entrainment means matching the frequency of the brainwave to that of external rhythmic stimuli. It could induce a desired mental state by activating a specific frequency of brainwave. In the case of a binaural beat (BB), which has been used in the past, it is possible to induce the desired frequency of brainwave. But, BB has a disadvantage in that it is uncomfortable for the user to listen since it is an unnatural and repetitive sound. In this study, we aimed to induce a 6 Hz brainwave in accord with the theta wave that activates in non-rapid eye movement sleep stage 1 (NREM 1) by using a novel auditory stimulus. Here, we used an auditory stimulus combined with a binaural beat (BB) and an autonomous sensory meridian response (ASMR) trigger (AT) because AT could give psychological stability to users while BB induces activation of target brain signals for desired mental states (e.g. sleep or meditation). Specifically, previous studies have not yet accurately reported the parameters (e.g. decibel, exposure duration, and frequency) of the stimuli, which was considered as crucial factors for combining auditory stimuli. Thus, in our experiment, we investigated an effect of the combined auditory stimuli (CSs) with the three different decibel ratios in session 1. Through analyzing the effects of three CSs in session 1, we selected one of CSs with the most significant performance in both brainwave entrainment and inducing psychological stability. In session 2, the effect of selected combined auditory stimulus (CS) was compared with single auditory stimuli (i.e. BB and AT). Fast Fourier transform was performed for analyzing the brainwave data and statistical analysis was conducted to determine the validity of the results from the analysis of brainwave data and the questionnaire. Through the results from session 1, CS 2, which was combined with BB of 30 dB and AT of 60 dB, was selected to test in session 2 since it showed the most significant results. In session 2, we identified that CS 2 had a statistically similar effect of brainwave entrainment to BB and a statistically similar effect of ‘happy’ and ‘comfort’ induction to AT, simultaneously. From these results, we confirmed that the proposed CS could induce both effects of BB and AT. Also, we suggested that the most suitable decibel ratio for combining BB and AT was 30:60 dB. We expected that our proposed auditory stimulus could be utilized as a stimulus for inducing NREM 1.
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