¿Cuál es la frecuencia exacta de las ondas cerebrales Delta durante el sueño NREM de onda lenta?

Vi una charla TED sobre investigadores que tocan ruido rosa pulsante mientras un sujeto de prueba está en la Etapa 3 No REM / Onda lenta / Sueño profundo y observa un aumento en la actividad del EEG de onda Delta. Esto parece indicar que la frecuencia de ráfaga del ruido rosa coincide con la frecuencia dominante de las ondas Delta. (Pase a 5:00 para escuchar una muestra del sonido)

Mi pregunta: Si bien un análisis espectral muestra un rango de frecuencias de ondas cerebrales, y muchas fuentes definen un rango como "0.5-4 Hz", me gustaría encontrar una frecuencia dominante más precisa de ondas Delta.

El video me inspiró a escribir mi propio pequeño programa de computadora para hacer que mi computadora portátil reproduzca un patrón de ruido rosa pulsante similar en la mesa junto a mi cama anoche. Elegí arbitrariamente 1 Hz como frecuencia de pulso y el siguiente patrón:

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

Entonces, aproximadamente 5 ciclos de sueño de 90 minutos con una proporción creciente de silencio a ruido para imitar la proporción de REM a NREM a medida que avanza la noche. He leído que REM se caracteriza por ondas cerebrales no sincronizadas y NREM es donde se ven ondas Delta sincronizadas de gran amplitud que el experimento de sonido está tratando de ayudar a estimular. Esta noche usaré mi pulsera FitBit con seguimiento de frecuencia cardíaca y etapa de sueño para ver si las lecturas coinciden con el horario de sonido.

Preguntas extra:

  • ¿Qué tan creíble es la hipótesis de que reproducir sonidos puede afectar la calidad del sueño?
  • ¿Funcionaría mejor un sonido diferente al ruido rosa pulsante?
  • ¿Importa la fase?
  • Además, no pude evitar notar que el sueño profundo NREM parece ser la única vez que ves una sola frecuencia de gran amplitud que domina en el EEG y está sospechosamente cerca de la frecuencia cardíaca promedio en reposo de 60 lpm... son ondas Delta y frecuencia cardíaca. relacionado con la tasa?

Fuente de la imagen: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10996/ ingrese la descripción de la imagen aquí

no trates de alterar tu sueño. todas las fases del sueño tienen cosas importantes sucediendo en ellas.

Respuestas (1)

Periklis Y. Ktonas y Atul P. Gosalia realizaron dicho análisis. Fue publicado en 1981 bajo el título "Análisis espectral versus análisis de amplitud de período de la actividad de EEG de banda estrecha: una comparación basada en la banda de frecuencia delta del sueño".

Los contenedores eran bastante amplios, pero su análisis mostró que el espectro de potencia máxima se movió entre 0,84 y 1,96 Hz en diferentes momentos.

Creo que el documento le serviría bien, ya que destaca la dificultad de lograr lo que se ha propuesto lograr. La frecuencia no es constante, incluso en escalas de tiempo cortas. Depende en su mayor parte de un equilibrio entre la polaridad basal intrínseca de las neuronas talamocorticales y el efecto de sincronizar la entrada inhibidora del núcleo reticular. Este último, a su vez, está sujeto a la retroalimentación cortical. Hay un gran número de neuronas involucradas. El período entre ráfagas y el número de potenciales de acción por ráfaga es bastante variable.

Tal vez sea posible configurar un dispositivo que altere la ronda en tiempo real, en función de la medición de EEG.

Con respecto a sus preguntas de 'bonificación':

(1) El video publicado sí muestra un efecto sobre el ritmo talámico, lo cual es sorprendente, ya que se pensaba que en el sueño profundo, el sonido no tiene efecto sobre el circuito talamocortical, ya que está bloqueado en el tálamo. Esto demuestra la plausibilidad de la hipótesis. Sin embargo, el video no proporciona ninguna evidencia de que esta alteración del ritmo sea beneficiosa. Es posible que no lo sea y esta posibilidad debería ser eliminada.

(2) Claramente, el sonido tiene un efecto sobre el ritmo, por lo que parece completamente plausible que haya un sonido óptimo para maximizar el efecto.

(3) Será difícil organizar la fase, dados los continuos y rápidos cambios en el período, a menos que se haga en combinación con EEG en tiempo real.

(4) No tengo conocimiento de ninguna investigación que intente correlacionar los ritmos talámicos con los latidos del corazón, aunque sería bastante fácil de hacer. Sin embargo, es muy poco probable que exista una correlación, ya que el período talamocortical tiene mucha variación momento a momento, mientras que el ritmo cardíaco no. También el ritmo talamocortical es generalmente algo más rápido.

Gracias por la excelente respuesta (aunque me decepcione un poco escucharla). ¿Qué opina de la parte de la charla TED en la que el presentador mostró lecturas de EEG que de hecho respondieron al sonido?
OK, tengo que admitir que no he visto ese efecto antes. Hay una clara respuesta al sonido en la onda. Mi afirmación de que el sonido "no tiene efecto sobre el tálamo" es incorrecta, así que la editaré. Pero creo que lo que deberías buscar es evidencia de que esta alteración artificial del ritmo es beneficiosa. Podrías estar teniendo el efecto contrario al pretendido. Sería interesante comparar el efecto sobre el ritmo que se muestra con el efecto del sonido del viento que sopla a través de los árboles, o el balbuceo del agua en un arroyo, así que si llegas tan lejos, comparte tus resultados ;-)
* Bueno, estrictamente, deberías buscar evidencia de que no es beneficioso, por supuesto ;-)
Je, sí, bueno, la causalidad y los beneficios para la salud son notoriamente difíciles de probar, además, no tengo un EEG. Hasta ahora he bajado los pulsos de ruido rosa a 0,8 Hz y lo he probado durante algunas noches. Si bien es imposible decir si me sentí diferente a la mañana siguiente debido al placebo, creo que tuve/recordé más sueños, lo cual es sorprendente ya que se supone que SWS no tiene sueños. La otra cosa es que en las noches en las que me cuesta conciliar el sueño, el sonido puede distraerme, como una respiración incorpórea. En las noches normales, me despierto y noto que suena, pero me vuelvo a dormir sin problemas.
Pensé que podría estar interesado en esto, una noticia de Nature la semana pasada: nature.com/articles/d41586-018-02391-6
¿Cuál es la frecuencia exacta de las ondas cerebrales Delta durante el sueño NREM de onda lenta?
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