Проекты

Влияние классической музыки и белого шума на электрическую активность головного мозга

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: Нейробиология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1534 «Академическая»
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Влияние музыки и белого шума на человека – это относительно молодая и бурно развивающаяся область научных исследований. Также как никогда актуальна проблема нарушений в работе головного мозга, в частности в образовании альфа-ритмов. Альфа-активность играет важную роль в организме человека, и понижение ее амплитуды и мощности на постоянной основе может повлечь за собой негативные последствия. Если удастся выявить зависимость увеличения амплитуды и мощности альфа-волн от прослушивания классической музыки и белого шума, можно надеяться, что появится быстрый, доступный и даже приятный способ установить более выраженный альфа-ритм.

Цель

Исследовать различия между показателями ЭЭГ человека в состоянии покоя, при прослушивании классической музыки и белого шума.

Задачи

  1. Изучить теоретические материалы, ранее проведенные исследования.
  2. Спланировать эксперимент.
  3. Записать ЭЭГ группы испытуемых в состоянии покоя, при прослушивании классической музыкальной композиции, при прослушивании записи белого шума.
  4. Построить спектрограммы сигналов ЭЭГ в состоянии покоя, при прослушивании классической музыкальной композиции, при прослушивании записи белого шума.
  5. Выявить показатели в данных спектрах.
  6. Сравнить полученные данные.
  7. Сделать выводы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Электроэнцефалограф Mitsar-EEG-SmartBCL с гелевой электродной системой
  • Bluetooth-коммуникатор
  • Блок усиления с фильтрами
  • Беспроводные наушники Huawei
  • Ноутбук с установленной программой для обработки данных Brainstorm

Описание

Эксперимент состоит из трех блоков. В первом блоке с головы испытуемого считывается электрическая активность в состоянии относительного покоя. Во втором блоке записывались данные при прослушивании записи белого шума и при прослушивании записи композиции Людвига ван Бетховена «Лунная соната». В третьем блоке сначала шла запись ЭЭГ при прослушивании «Лунной сонаты», а потом белого шума. Снятые с ЭЭГ данные предобрабатывались, производилось временно-частотное преобразование (вейвлет Морле) сигналов альфа-диапазона, усреднение по частоте и по времени и непосредственно построение 2D-диаграммы и спектрограммы.

Результаты работы/выводы

  1. «Лунная соната» Людвига ван Бетховена способствовала не усилению альфа-активности, а ее уменьшению.
  2. Белый шум способствовал нарастанию мощности альфа-активности, но только до определенного момента, после чего мощность уменьшалась.
  3. Белый шум действительно какое-то время может оказывать благоприятное влияние на человека, в частности на активность головного мозга, но злоупотреблять этим не стоит, так как в дальнейшем эффект пропадает и даже становится негативным.

Перспективы использования результатов работы

Проведенное исследование позволяет показать и рассмотреть глубже особенности положительного и негативного влияния звуковых раздражителей на работу головного мозга человека, что может помочь разработать новый легкий и быстрый способ нормализовать активность головного мозга в расслабленном состоянии.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИЦ Курчатовский институт