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單耳節拍睡眠引導技術的腦科學解析

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昨晚,您是如何入睡的呢?

您還記得週邊曾傳來什麼樣的聲音嗎?有些人可能是一邊聽著YouTube的助眠音效睡著的,也有人是在遠處傳來的汽車行駛聲中慢慢入睡的。

雖然並非所有人都是如此,但大多數生活在城市裡的現代人,幾乎不會在完全寂靜、毫無聲音的環境中入睡。可以說 「聲音」 一直都伴隨著我們的 「睡眠」 。

聲音會如何影響我們的睡眠?

正在閱讀這段文字的多數使用者,可能都有為了更快入睡而找助眠音樂或白噪音來聽的經驗。

但這種聲音真的對入睡有幫助嗎?令人驚訝的是,網路上的許多助眠音樂與白噪音其實並沒有科學研究依據,效果也相當有限。

過去兩年,Nightly團隊一直在研究並開發運用AI技術的助眠音波—最終,我們成功打造出能提升睡眠品質、且已被科學驗證的有效音波—— 「分層單耳節拍(Layered Monaural Beats)」 。

現在,就讓我們為您介紹這項技術如何有效引導睡眠的科學背景知識。

‍腦波 (Brainwaves)

展示腦波種類的圖

腦波是神經元之間活動時所產生的電訊號。 我們的大腦會產生五種類型的腦波:Gamma波(30–100Hz)、Beta波(12–30Hz)、Alpha波(8–12Hz)、Theta波(4–8Hz)、Delta波(0.5–4Hz)。

其中在我們睡覺的時候,通常會產生從Dleta波到Alpha波之間的低頻腦波。 這裡有趣的是,當我們聽到 「特定節律」 的聲音時,腦波會傾向被引導到對應的頻率。 這種現象稱為腦波同步(brainwave entrainment),而這正是Nightly的核心科學原理。

腦波同步 (Brainwave Entrainment)

腦波同步示意圖

正如同前面所提到的,腦波同步指的是腦波被引導至特定頻率的現象。

雖然腦波同步有很多種形式,但Nightly特別將焦點放在 「在睡眠中這種同步如何發生?」 的問題之上,而研究顯示,當腦波同步到像Delta波這樣的低頻時,大腦會以較慢的速度產生電訊號,從而引導其進入更深層的睡眠,這一現象在過去60年間也已被許多科學家反覆驗證。

Nightly在調查腦波同步與睡眠關係的研究論文中也找到了相關的例子。

Abeln等人(2014)的研究發現,使用腦波同步刺激時,受試者的睡眠品質有所提升;其他的研究同樣指出腦波同步可用於治療失眠症(Srinivasan 等,2021),並有助於誘導大腦進入睡眠狀態(Choi 等,2019)。

然而,單純聆聽某一特定頻率的音波並不能真正的 「訓練」 腦波,要讓腦波產生同步,必須要聽到與該頻率節奏相對應的 「音波組合」 才行。 因此Nightly選擇採用單耳節拍(Monaural beats)打造出能引導低頻腦波的音波組合。

單耳節拍 (Monaural Beats)‍3Hz Delta波單耳節拍生成示意圖

能夠有效引導腦波的音波組合主要有三種類型:

「單耳節拍(Monaural Beats)」、「雙耳節拍(Binaural Beats)」 以及「等時音(Isochronic Tones)」。

這些音波組合各自有明顯的優缺點,因此可以根據其特性運用在最適合的情境中。單耳節拍與雙耳節拍和等時音差異說明圖

雙耳節拍必須在左右耳同時聽到不同頻率時才會產生效果,因此需要佩戴耳機;然而在長時間的睡眠中使用耳機對耳朵並不好,而等時音(Isochronic Tones)的聲音質感較為生硬,也不太適合作為助眠音使用。 因此,Nightly選擇了相對更柔和、且不需要耳機就能收聽的單耳節拍(Monaural Beats)。

分層單耳節拍(Layered Monaural Beats)

我們的團隊為了更進一步地找出最有效的單耳節拍,與延世大學應用腦與認知科學研究所合作進行了多項實驗與臨床測試。

研究結果發現,多種單耳節拍混合而成的 「分層單耳節拍」 比一般的單耳節拍強大得多。

單耳節拍研究結果圖

這樣的分層單耳節拍究竟要如何幫助我們獲得更好的睡眠呢? 我們在多項變數皆受控的實驗中證明,受試者在聆聽分層單耳節拍時產生的Delta波平均增加約18%,其中一名受試者甚至在短短5分鐘內就經歷了28%的Delta波增幅。

Nightly的AI分層單耳節拍生成演算法是一項獨家開發的技術,已通過專利認證,並且只能在Nightly App中體驗。

Nightly是一支由經驗豐富的工程師與醫療專家組成的頂尖專業睡眠團隊,我們會持續的努力,只為提升您的睡眠品質。我們團隊的所有成員都曾有失眠的經驗,因此深刻理解這個問題的嚴重性,也對您的困難感同身受。

此外,我們也承諾會一直陪伴您,直到您能透過更好的睡眠充分發揮每一天的力量。

我們珍視您的睡眠且致力於讓每一刻都更有意義。

能和您一起展開全新的睡眠旅程,我們由衷感到高興。

願您今晚也做個好夢。

Nightly 敬上

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