唱歌碗按摩的神经生理效应

ZOY

Neurophysiological effects of singing bowl massage
摘要
背景与目的：
近年来，碗音干预在福祉、治疗和教育领域逐步实施；然而，有效性几乎没有被研究过。因此，本研究旨在确定唱歌碗按摩的神经生理效应。材料和方法：在这项前瞻性队列研究中，记录了 34 名参与者（平均年龄 36.03 ± 13.43 岁，24 名女性/10 名男性）在专业唱歌碗按摩之前、期间和之后的 64 通道脑电图、心电图和呼吸。此外，还评估了幸福感的主观变化。通过确定不同频带的影响大小来分析 EEG 数据。通过双尾t计算显着差异-测试校正多重比较。估计和比较心率变异性指标、心率和呼吸率。结果：与无任务静息状态相比，声音条件下的整体 EEG 功率下降（d = -0.30，p = 0.002）。干预后，全球脑电图功率进一步降低（d = -0.46，p < 0.001），显示 beta 2（d = -0.15，p = 0.002）和伽马频带（d = -0.21，p = 0.004)。干预后平均心率显着降低（75.5 ± 19.8 vs. 71.5 ± 17.9，p < 0.001），呼吸频率更高（13.5 ± 5.3 vs. 15.2 ± 6.3，p= 0.018)。91.2% 的参与者感觉更完整，97.1% 更平衡，76.5% 更有活力。结论: 唱歌碗声音按摩的神经生理学效果可以解释为向更加专注、冥想的意识状态转变。这种干预被认为对健康有益。

一、简介
自几个世纪以来，声音治疗的概念已被世界各地的各种文化所采用。在过去几年中，基于音乐的干预措施已在西方医疗保健中逐步实施。这种非药物疗法已被证明可以缓解各种症状，包括疼痛、焦虑和压力，并改善儿科的生活质量。此外，据报道，对于成年人来说，音乐疗法的有益结果，除其他外，在抑郁症和神经系统疾病。随着正念概念治疗效果的证据越来越多，使用声学刺激来诱导冥想状态的传统技术（例如唱歌碗声）得到了进一步研究。因此，一些研究通过方差分析比较了治疗前和治疗后的参数，初步了解了唱歌碗声的生理和心理影响。然而，虽然现有研究应用了心率变异性 (HRV) 测量和心理测量数据，但唱歌碗应用的神经生理学影响尚不清楚。此外，大多数研究选择了一种研究设计，使用听碗的声音作为干预措施。与此同时，直接将唱碗放在病人身上的应用，称为声音按摩，已在福祉、治疗和教育领域的各种应用中找到了途径。因此，本研究旨在首次研究唱歌碗声音按摩的神经生理学影响。为此，在使用 64 通道 EEG 的干预期间确定了电生理相关性，并与无任务静息状态进行了比较。此外，它旨在确定与唱歌碗声音按摩干预相关的 HRV 和呼吸频率的变化，以及幸福感的主观变化。
2。材料和方法2.1。数据采集​​和参与者
在这项前瞻性队列研究中，记录了 34 名参与者（平均年龄 36.03 ± 13.43 岁，24 名女性/10 名男性）的电生理数据。所有参与者在研究前都给予了知情同意。根据赫尔辛基公约（文件号：20-1995-101），该研究得到了雷根斯堡大学诊所的机构伦理委员会的批准。使用 72 通道 QuickAmp 放大器系统（BrainProducts GmbH，慕尼黑，德国）记录数据。EEG 使用 64 通道 ANT Waveguard 电极帽（ANT BV，Enschede，The Netherlands）测量，该电极帽具有主动屏蔽和 Ag/AgCl 电极，根据国际 10/10 系统排列。此外，用胸骨和左肋弓之间的两个电极测量心电图 (ECG)。呼吸信号是从胸部下部周围的腰带记录下来的。实验程序从最初的 10 分钟基线休息开始，包括 5 分钟睁眼和 5 分钟闭眼。然后，由根据 Peter Hess 培训的专业人员进行唱歌碗按摩® - 方法，持续时间为 20 分钟。之后，给予10分钟的沉默以整合体验。紧接着，发生了第二次休息状态，在此期间参与者闭上眼睛 5 分钟，然后睁开眼睛 5 分钟（图 1）。在整个过程中，参与者舒适地躺在按摩床上。在记录之前，测量了泰勒根吸收量表 (TAS)。该问卷包含 34 个正确/错误的自我报告项目的吸收能力（即个人在感官和想象体验中使用注意力资源的能力）。录音后，参与者随后填写了问卷 CSP-14，该问卷评估了身体感觉、情绪状态和精神状态的变化。问卷包含 14 个项目，评分范围为 -3 至 +3。

图 1. 实验过程的示意图。

2.2. 数据处理
MATLAB (MathWorks, Natrick, MA, USA) 用于数据处理。在 DC 到 70 Hz 的范围内以 250 个样本/秒的速度对数据进行采样，并使用 50 Hz 的陷波滤波器。去除 64 个 EEG 通道的趋势后，使用线性校正算法 [ 17 ] 对眼球运动进行校正。使用快速傅里叶变换 (FFT) 计算以下频带的功率谱时间序列：delta：1-3.5 Hz，theta：4-7.5 Hz，alpha 1：8-10 Hz，alpha 2：10.5-12 Hz ，beta 1：12.5–15 Hz，beta 2：15.5–25 Hz，gamma：25.5–45 Hz，全局：1–45 Hz。为了获得功率谱密度 (PSD) 的测量值，对 FFT 值进行平方，并对频带范围内的所有 FFT 区间进行平均。计算每个参与者、任务、电极和频带的 EEG PSD。
为了确定唱歌碗按摩的效果，比较了以下三个阶段的实验课程：

• 声音与休息（闭眼）
• 休息后（闭眼）与声音
• 休息后（闭眼）与休息（闭眼）
  

呼吸信号被去趋势，下采样到 25 个样本/秒，并使用三阶巴特沃斯带通滤波器在 0.002 和 1 Hz 之间的范围内进行滤波。通过分析 ECG 信号的 R 峰计算心率（心跳间期）。心率变异性（HRV）的时域指标，如NN间期的标准差（SDNN）和连续RR间期差的均方根（RMSSD），以及HRV的频域指标，如低频功率（0.04 –0.15 Hz）和高频功率（0.15–0.4 Hz）被量化。
2.3. 统计数据
为了比较第一次静息、声音应用和第二次静息之间的 PSD，计算了各个阶段每个频带的时间平均值的影响大小，定义为标准化平均差 (Cohen's d)。然后，将所有参与者的效应大小提交给跨参与者和测量值计算的配对双尾t检验。在全球现场功率水平上，考虑了八个频段和三个比较，产生了 24 个变量。使用错误发现率 (FDR) 调整对这些进行了多重比较校正，该调整给出了所有发现中错误发现的比例。FDR 应用于任务条件、八个频段和通道的所有维度。为了估计 PSD 和心理测量数据之间的相关性，在确定分布不适合通过 Shapiro-Wilk 检验进行参数检验后，使用了 Spearman 等级相关性。为了比较 HRV 指标与第一和第二静息状态的呼吸率，应用了 Wilcoxon 符号秩检验。显着性设定为p < 0.05。
3. 结果
对于三个阶段之间的详细比较，估计了每个条件和频带的影响大小。显着差异由双尾t检验确定，通过错误发现率对多重比较进行校正。比较实验过程的不同阶段，与第一个静息状态相比，声音条件下的整体 EEG 功率显着降低（d = -0.30，p = 0.002）。对于 alpha 2 (d = -0.17, p = 0.003)、beta 1 (d = -0.16, p = 0.002)、beta 2 (d = -0.24, p = 0.005)频段，EEG 活动的降低特别显着, 和伽马 (d = -0.35, p= 0.001)。第二个静止状态和声音条件之间的比较揭示了 beta 2 (d = -0.15, p = 0.002) 和伽马频带 (d = -0.06, p = 0.004) 的减少。与第一个静息状态相比，在第二个静息状态下观察到整体脑电图功率进一步降低 (d = -0.46, p < 0.001)，对 alpha 2 (d = -0.21, p = 0.010), beta 1也有显着影响(d = -0.14, p = 0.006), beta 2 (d = -0.40, p < 0.001) 和 gamma (d = -0.21 p < 0.001) (图 2 )。

图 2. 功率谱密度的颜色编码差异显示为任务比较的效果大小 (Cohen's d)。在 FDR 调整后，用黑色圆圈标记的字段在 0.05 水平上显着。

HRV指标没有统计学上的显着变化。干预后平均心率显着降低（75.5 ± 19.8 vs. 71.5 ± 17.9，p < 0.001），呼吸频率更高（13.5 ± 5.3 vs. 15.2 ± 6.3，p = 0.018）（表 1）。

表 1. 每种情况下的心率变异性指标和呼吸率。

关于唱钵按摩的主观效果，91.2% 的参与者感觉更完整，97.1% 更平衡，76.5% 更有活力。身体感觉被评为更宽（85.3%）、更强烈（91.2%）、更放松（91.2%）、更舒适（88.2%）和更强大（70.6%）。82.4% 的参与者的情绪状态似乎更平静。此外，在申请唱歌碗后，参与者报告说更快乐（79.4%）、满意（88.2%）、更安全（82.4%）和联系（88.2%）。在精神上，大多数参与者感觉更清晰（73.5%）。关于意识现象学，参与者在“开放性”、“记忆”、“内向”、“永恒”、“想象力”和“认知清晰”等维度得分最高。平均 TAS 评分为 69.4 ± 27.5。斯皮尔曼的ρ = 0.19，p =0.271）或性别（斯皮尔曼的ρ = -0.144，p = 0.417）。在第一次静息状态下的伽马能带功率与 TAS 总分之间的相关性最高，但没有统计学意义（Spearman 的ρ = 0.299，p = 0.097）。在三个实验阶段，CSP-14 的尺寸分别与任何频带的 PSD 没有显着相关性。
4。讨论
唱歌碗按摩的干预进入了各种应用领域，如预防、治疗、健康和教育。在这项研究中，评估了神经生理学影响以及幸福感的主观变化。结果显示，在唱歌碗按摩期间以及之后，EEG 功率总体下降。效果在 beta 2 和 gamma 频带中最为明显。
神经生理学变化可以解释为对特定认知过程（例如心理概念化）的抑制，这与正念的基本方面相称，即对瞬间体验的非判断性意识。这与 Hinterberger 及其同事的另一项研究一致，报告称当经验丰富的冥想者进入一种轻率的空虚状态时，全球脑电图活动减少以及额叶 β 和中央和顶叶伽马带的减少。此外，在以“神圣、统一、无我和祝福”为特征的冥想期间，检测到所有频段的功率下降。此外，Dor-Ziderman 等人。在 MEG 神经现象学研究中区分了“叙述性”自我意识状态和“最小”自我意识状态。作者报告说，第一个涉及额叶和内侧前额叶伽马波段功率降低，而后者与网络中的β波段功率降低有关，包括腹侧内侧前额叶、内侧后叶和外侧顶叶区域。此外，作者将右顶下小叶 β 带活动的衰减与无私状态联系起来。报告的积极心理影响与文献中的其他发现一致。例如，Goldsby 等人。报告较少的紧张、愤怒、疲劳和抑郁情绪（p < 0.001) 在健康的参与者中用藏语唱碗冥想后，精神幸福感明显更高。此外，在使用歌唱碗进行 40 分钟的声音冥想后，据报告，正面和负面影响表 (PANAS) 问卷中的正面影响有所改善，负面影响有所减少。在本研究中，参与者还报告说感觉更有活力，这与另一项研究一致，该研究确定，与无声放松相比，在 20 分钟的唱歌碗声放松后主观嗜睡较低 ( p = 0.041) 。此外，在等待泌尿外科手术的患者中，听歌唱碗的声音被证明是一种减少焦虑的有用策略，这与本研究中表示更加放松、平静和平衡的高比例参与者一致。
与心率显着降低的结​​果一致，Landry 在一项随机对照试验中比较了使用和不使用喜马拉雅唱歌碗声的定向放松会议的效果，报告收缩压下降 ( p = 0.044) 和第一组的心率 ( p = 0.003)。虽然在 HRV 指标中未发现显着变化，但与无声放松相比，在放松期间应用唱歌碗声时，心率变异性显着增加。
在这里，没有发现 TAS 分数和频带功率之间有统计学意义的相关性。然而，其他研究结果表明，吸收作为一种人格特征可能是身心干预结果的预测指标。例如，在一项随机对照试验中，高吸收水平的纤维肌痛患者在引导图像干预后报告了更多的临床相关改善。
所呈现的研究结果表明，唱歌碗按摩的应用在身体和心理层面上都是有益的。为了解决这些效果是否也具有治疗作用的问题，Wepner 及其同事调查了对慢性非特异性疼痛患者的唱歌碗按摩干预。在他们的研究中，参与者被分成三组，要么接受唱歌碗疗法，要么接受安慰剂干预，要么不接受治疗；安慰剂组和治疗组均显示出较少的疼痛强度。然而，在最近的一项审查中得出的结论是，需要更多的证据来推荐歌唱碗疗法，因为符合纳入条件的研究数量很少 ( n = 4) 。
这项研究显示了一些局限性。首先，样本量可能会限制研究结果的普遍性。此外，这项研究仅在健康参与者中进行，为了转化为临床实践，需要更多基于随机对照试验的证据。此外，测量和实验室环境可能会影响幸福感的主观变化。此外，没有与其他干预措施进行比较，例如无声放松或只听歌碗声，因此，参与者的盲法是不可行的。然而，该研究的优势包括首次确定唱歌碗按摩对心理、生理和神经水平的影响的新颖性。
5。结论总之，确定了唱歌碗声音按摩的神经生理学相关性。这些特点是整体脑电图功率下降，在 β 2 和伽马频带中最为明显，这可能反映了意识的正念状态。主观上，干预被认为对健康有益。