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单耳节拍助眠技术的脑科学解析

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昨夜你是如何入睡的?

还记得耳边曾响起哪些声音吗?有人伴着平台助眠音频入眠,也有人听着远处车流声慢慢睡去。虽说并非人人如此,但如今多数人生活在城市里,几乎很少能在万籁俱寂的环境中入睡。声音,始终陪伴着我们的睡眠。

声音会对睡眠产生哪些影响?

正在阅读的你,想必大多都试过助眠音乐、白噪音,希望能快速入睡。

但这类声音真的有效吗?令人意外的是,网络上绝大多数助眠音乐、白噪音都缺乏科学研究支撑,实际收效微乎其微。

过去两年,Renight 团队依托人工智能研究、研发助眠声波,最终打造出经过科学验证、能够提升睡眠质量的分层单耳节拍(Layered Monaural Beats)。

下面为大家拆解这项技术高效诱导睡眠背后的科学原理。

脑电波(Brainwaves)

展示各类脑电波类型的示意图

脑电波是神经元之间进行神经活动时产生的电信号。人类大脑会产生五种脑电波:伽马波(30–100Hz)、贝塔波(12–30Hz)、阿尔法波(8–12Hz)、西塔波(4–8Hz)、德尔塔波(0.5–4Hz)。

人在睡眠时,大脑主要生成德尔塔波至阿尔法波这类低频脑电波。有一个有趣的特性:当人聆听具备固定节奏的声音时,大脑脑电波会被牵引至对应频率,该现象称为脑波同步效应(brainwave entrainment),这也是Renight产品核心的科学原理。

脑波同步效应(Brainwave Entrainment)

阐释脑电波同步共振原理的示意图

如前文所说,脑波同步指脑电波与特定频率达成同步的现象。同步类型有很多,Renight团队重点研究睡眠状态下该同步作用的发生机制。研究发现,当大脑同步至德尔塔波这类低频波段时,神经电信号发放速率放缓,进而诱导人体进入深度睡眠。这一效应历经六十余年,已有大量科学家通过实验证实。

Renight团队在梳理脑波同步与睡眠相关学术文献时,找到了相关实证依据。Abeln等人2014年的研究证实,利用脑波同步技术可显著提升受试者睡眠质量;另有多项研究表明,脑波同步能够用于改善失眠问题(Srinivasan等人,2021),同时具备良好的助眠效果(Choi等人,2019)。

但仅单一频率声波,无法有效调节脑电波。想要实现脑波同步,需要搭配匹配目标频率节奏的复合声波。为此,Renight采用单耳节拍技术,制作出可诱导低频脑电波的组合声波。

单耳节拍(Monaural Beats)

讲解单耳节拍生成原理的示意图

能够有效引导脑电波的声波组合主要分为三种:单耳节拍、双耳节拍、等时音。三类声波组合各有鲜明优缺点,会根据不同使用场景匹配对应的功能。

等时音三者差异的示意图

双耳节拍需要左右耳分别播放不同频率才能发挥效果,因此必须佩戴耳机,可睡觉时长期佩戴耳机容易损伤耳朵。而等时音本身音色生硬突兀,并不适合作为助眠音效。所以Renight选择了对耳部更温和、无需耳机也能起效的单耳节拍。

分层单耳节拍(Layered Monaural Beats)

我们团队更进一步,为研发效果最优的单耳节拍,携手延世大学应用脑与认知科学研究所开展大量实验与临床测试。研究结果证实,融合多层频段的分层单耳节拍,效果远优于普通单耳节拍。

展示单耳节拍相关研究成果的示意图

分层单耳节拍究竟是如何优化睡眠的?我们开展了多变量对照实验,实验数据证明:受试者聆听分层单耳节拍后,大脑德尔塔波平均提升约18%。其中一位受试者仅收听5分钟,德尔塔波占比便提升28%。

Renight基于AI开发的分层单耳节拍生成算法为独家自研专利技术,仅能在Renight应用内体验。

Renight是一支深耕睡眠领域的专业团队,汇聚资深工程师与医疗专家,始终致力于提升用户睡眠质量。团队成员都曾深受失眠困扰,因此格外理解失眠带来的煎熬。我们坚定承诺,会持续深耕研发,助力大家依靠优质睡眠充分发挥日间状态。我们珍视每一段睡眠,用心让每一个夜晚都富有价值,很荣幸能陪大家开启全新的优质睡眠之旅。

愿你今夜好梦,

Renight 敬上

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