Desarrollo de un sintetizador de ondas auditivas utilizando Matlab como método complementario para la inducción del sueño

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2022

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Resumen

El insomnio es una patología muchas veces crónica, de complejidad moderada que afecta la salud y la calidad de vida de un 10 a un 15% de la población adulta a nivel global(Córdoba, 2020). El tratamiento del insomnio es multidisciplinario y se ofrecen múltiples alternativas, tanto de primera como de segunda línea, para mejorar la calidad del sueño. Existen diferentes métodos complementarios para favorecer la conciliación del sueño, entre los cuales se encuentra el uso de estímulos auditivos binaurales basados en las frecuencias naturales de las etapas previas al sueño. De acuerdo con esto, este proyecto tuvo como principal objetivo desarrollar un sintetizador de sonidos binaurales mediante MATLAB que estimule las ondas Alfa,Theta y Delta como método complementario para la inducción del sueño. Se utilizó en un grupo control y uno experimental, ambos conformados por personas menores a 30 años y sin alteraciones reportadas del sueño, con el propósito de analizar, a través de las ondas electroencefalográficas y de pulsioximetría tomadas por un polisomnógrafo Philips durante la estimulación auditiva, los cambios en los patrones de sueño y en la actividad del EEG. Dichas pruebas fueron llevadas a cabo en la Fundación Neumológica Colombiana, con el fin de evidenciar el funcionamiento del mismo y sus efectos en la conciliación del sueño. Los resultados de las pruebas evidenciaron un funcionamiento adecuado del sintetizador en un laboratorio especializado en sueño, con las observaciones llevadas a cabo en personas saludables sin alteraciones significativas del sueño, tras haber evidenciado que los sets de datos correspondientes a los grupos control y experimental eran independientes a nivel estadístico tras la estimulación generada por el sintetizador, lo que mostró un cambio entre los datos y concordó con la hipótesis planteada. Con todo ello, se espera la posterior validación por parte de la Fundación Neumológica Colombiana en pacientes con síntomas de insomnio, desarrollando mejor la investigación a futuro y comprobando el potencial funcionamiento del sintetizador.

Descripción

Abstract

Insomnia is a mostly chronic pathology, with moderate complexity; that affects the health and quality of life of around 10 to 15% of the global adult population. Insomnia treatment is multidisciplinary and there are multiple alternative treatments, both on a primary or a secondary level, in order to improve sleep quality. There are different complementary methods in order to favour sleep conciliation, between which can be found the use of binaural auditory stimuli based on the natural frequencies observed on the previous stages to sleep. According to this, this project had as its main goal to develop a binaural sound synthesizer using MATLAB that could stimulate Alpha, Theta and Delta waves as a complementary method for sleep induction; used in a control and an experimental group, both made up of people younger than 30 years and with no reported sleep alterations, with the purpose of analyzing, through electroencephalographic and pulsioxymetric waves taken with a Philips polysomnography during auditive stimulation, with said tests carried out in the Fundación Neumológica Colombiana, checking its functioning and effects in sleep conciliation. The results from these tests showed an adequate functioning of the synthesizer in a sleep-specialized lab, with the observations carried in healthy patients, after asserting that the datasets corresponding to the control and experimental groups were independent and significantly different between each other, which showed a change between the datasets and agreed with the original hypothesis. With all this done, further testing and validation coming from Fundación Neumológica Colombiana in patients with actual insomnia is encouraged, as to better develop this investigation in a future plan and proving the potential that the synthesizer has.

Palabras clave

Electroencefalografía, Insomnio, Tratamiento Complementario, Sueño, Sonidos Binaurales

Keywords

Electroencephalography, Insomnia, Complementary Treatment, Sleep, Binaural Waves

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