音乐干预对阻塞性睡眠呼吸暂停患者脑连接的影响:开启睡眠健康新探索

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:BioMedical Engineering OnLine 2.9

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  为解决阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)治疗问题,研究人员开展音乐干预对 OSA 患者脑连接分析的研究。结果显示,听 Neelambari 音乐时患者右半球额叶和颞叶区域连接增强。该研究为 OSA 治疗提供新思路。

  在睡眠的奇妙世界里,有一种 “捣蛋鬼” 正悄悄影响着无数人的健康,它就是阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea,OSA)。OSA 就像一个潜伏在黑夜中的 “小怪兽”,会在人们睡觉时阻塞上呼吸道,导致呼吸暂停,带来一系列麻烦。比如,让人白天疲惫不堪、频繁打盹,还会引发认知障碍,像记忆力下降、注意力不集中等,情绪上也容易变得焦虑。更严重的是,它还会增加心脏病发作、中风等疾病的风险,全球估计有 9.36 亿成年人受到它的困扰。
目前,OSA 的诊断方法存在不少问题。传统的多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)虽然是诊断的 “金标准”,但它需要在医院进行,不仅耗时,费用还高,给患者带来诸多不便。而一些问卷调查虽然相对简便,但准确性又有待提高。在治疗方面,持续气道正压通气(Positive Airway Pressure,PAP)设备能缓解症状,可很多患者使用时会出现鼻腔堵塞、咽干等不适,难以坚持。口腔矫治器和手术治疗也各有局限,口腔矫治器并非对所有患者有效,手术则既费钱又耗时。

在这样的困境下,人们把目光投向了音乐。以往研究发现,音乐能改善睡眠质量,可关于不同音乐对 OSA 患者脑连接的影响却知之甚少。为了揭开这个谜团,来自印度多所高校(如阿格尼科技学院、萨维塔工程学院、塞沙德里?拉奥?古德拉瓦勒鲁工程学院、韦洛尔理工学院等)的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《BioMedical Engineering OnLine》上,为 OSA 的治疗和研究开辟了新方向。

研究人员开展的这项研究,主要聚焦于不同音乐干预对 OSA 患者脑连接的影响。研究人员首先通过自填问卷的方式,将参与者分为 OSA 患者组和健康对照组。接着,让参与者在不同条件下接受脑电图(Electroencephalogram,EEG)信号采集,包括不听音乐、听 Neelambari 音乐和 Kapi 音乐。

研究中用到了几个关键技术方法。在 EEG 信号采集方面,使用 Emotiv Epoch + 头戴式设备,以 128Hz 的频率记录信号,该设备有 14 个基于 10 - 20 国际系统分布的电极。对于采集到的原始 EEG 信号,利用四阶带通滤波器(0.5 - 35Hz)和 50Hz 陷波滤波器进行预处理,去除噪声和干扰。然后,运用小波包分解(Wavelet Packet Decomposition,WPD)技术将 EEG 信号分解为 delta(0.5 - 4Hz)、theta(4 - 8Hz)、alpha(8 - 16Hz)、beta(16 - 32Hz)等频率子带。最后,通过计算细节小波系数的绝对值,采用皮尔逊相关系数来评估不同脑区之间的连接强度,并借助 MATLAB 的 BrainNet Viewer 软件进行可视化分析。

下面来看看具体的研究结果:

  • Neelambari 音乐对脑连接的影响:当 OSA 患者聆听 Neelambari 音乐时,大脑右半球额叶(F8、FC6)和颞叶(T8)区域的节点连接明显增强。在 beta 频段,相关系数在 0.943 - 0.998 之间;delta 频段,正相关系数为 0.945 - 0.999;alpha 和 theta 频段呈现中等程度相关,范围是 0.746 - 0.996。这表明 Neelambari 音乐能促进这些脑区之间的信息交流,增强大脑功能。
  • Kapi 音乐对脑连接的影响:Kapi 音乐同样对脑连接有影响。在 delta 频段,能观察到左半球额叶(FC5)和右半球额叶(F8)的激活,但 alpha 和 theta 频段的正相关程度较低。与 Neelambari 音乐相比,Kapi 音乐在各频段的相关性普遍较弱。
  • 无音乐条件下的脑连接情况:在无音乐条件下,OSA 患者也存在一定的脑连接,但与听音乐的条件相比,整体连接强度较弱,处于中等水平。在 delta 频段,F8 和 P8 电极位置与大脑有正相关;beta 频段,F8、T8 和 O2 电极位置相关;alpha 频段,F8 电极位置有相关性;theta 频段,F8 和 T8 电极位置呈现中等正相关。

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。从生理角度看,音乐能促进大脑不同区域之间的连接,增强神经同步,改善大脑功能,这或许可以补偿 OSA 导致的神经连接受损。这意味着音乐有可能成为一种辅助治疗 OSA 的新方法,为患者带来新的希望。而且,该研究通过脑连接分析,揭示了音乐对大脑活动的影响机制,为后续深入研究音乐疗法在睡眠障碍治疗中的应用奠定了基础。

不过,研究也存在一些不足。比如,研究样本的性别分布不均衡,男性参与者较多,这可能会影响研究结果的普遍性。未来需要更多高质量、大样本且性别均衡的研究,进一步验证和拓展这些发现,探索不同音乐对 OSA 患者的长期影响,以及如何根据患者个体差异制定更精准的音乐治疗方案,让音乐疗法更好地服务于 OSA 患者,帮助他们摆脱疾病困扰,重新拥抱美好的睡眠时光。

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