Какая статья ук рф избиение: Статья 114. Причинение тяжкого или средней тяжести вреда здоровью при превышении пределов необходимой обороны либо при превышении мер, необходимых для задержания лица, совершившего преступление 

Содержание

Статья 112. Умышленное причинение средней тяжести вреда здоровью / КонсультантПлюс

1. Умышленное причинение средней тяжести вреда здоровью, не опасного для жизни человека и не повлекшего последствий, указанных в статье 111 настоящего Кодекса, но вызвавшего длительное расстройство здоровья или значительную стойкую утрату общей трудоспособности менее чем на одну треть, -

наказывается ограничением свободы на срок до трех лет, либо принудительными работами на срок до трех лет, либо арестом на срок до шести месяцев, либо лишением свободы на срок до трех лет.

(см. текст в предыдущей редакции)

2. То же деяние, совершенное:

а) в отношении двух или более лиц;

б) в отношении лица или его близких в связи с осуществлением данным лицом служебной деятельности или выполнением общественного долга;

в) в отношении малолетнего или иного лица, заведомо для виновного находящегося в беспомощном состоянии, а равно с особой жестокостью, издевательством или мучениями для потерпевшего;

(п.
"в" в ред. Федерального закона от 27.07.2009 N 215-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

г) группой лиц, группой лиц по предварительному сговору или организованной группой;

е) по мотивам политической, идеологической, расовой, национальной или религиозной ненависти или вражды либо по мотивам ненависти или вражды в отношении какой-либо социальной группы;

(в ред. Федеральных законов от 24.07.2007 N 211-ФЗ, от 21.07.2014 N 227-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

ж) утратил силу. - Федеральный закон от 08.12.2003 N 162-ФЗ

(см. текст в предыдущей редакции)

з) с применением оружия или предметов, используемых в качестве оружия, -

(п. "з" введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 227-ФЗ)

наказывается лишением свободы на срок до пяти лет.

Открыть полный текст документа

что грозит нападавшим и какая статья предусмотрена в УК РФ

1. Дело о побоях рассматривается по Уголовному кодексу, если это насильственные действия, причинившие физическую боль, и при этом нападавший действовал из хулиганских побуждений либо по мотивам политической, идеологической, расовой, национальной или религиозной ненависти или вражды либо по мотивам ненависти или вражды в отношении какой-либо социальной группы.

- Из «хулиганских побуждений» означает, что человек нападает без какого-либо явного повода, нет очевидной личной неприязни к потерпевшему. Правонарушителю просто наплевать на общественный порядок и нормы поведения, - уточняет адвокат Павлович. - Например, если произошла ссора с рукоприкладством в семье в домашних условиях, то речь, как правило, не идет о хулиганстве. Потому что есть личная неприязнь и/или все происходит дома. А если, скажем, муж ударит свою жену в общественном месте и не из-за того, что они только что сильно поругались, а поскольку ему глубоко наплевать на общественный порядок, то налицо хулиганский мотив. Это считается более опасным деянием, соответственно наступает уголовная ответственность.

2. Также избиение человека будет подпадать под уголовную статью, если потерпевшему не просто насильственно причинена физическая боль, но и наступили последствия в виде расстройства здоровья или стойкой утраты трудоспособности. В этом случае Уголовный кодекс действует, даже если не было хулиганских побуждений и расовых/религиозных/национальных и прочих мотивов.

- Скажем, если в домашних условиях кто-то из супругов побил другого так, что произошло сотрясение мозга, выбит зуб, сломан нос, то есть причинен такой вред здоровью, при котором выдается больничный лист, то, как правило, это признается уголовным правонарушением, - приводит пример Олег Павлович. - Если же речь шла о пощечине, есть синяки и другие не очень значительные с медицинской точки зрения повреждения в итоге семейной ссоры, то, с большой вероятностью это не попадет под уголовную статью. А будет рассматриваться по Кодексу РФ об административных правонарушениях.

3. Еще один возможный вариант — когда человека привлекли за побои к административной ответственности, и он повторно совершил такое же действие.

То есть снова устроил побои без хулиганских побуждений и без особо опасных последствий в виде расстройства здоровья потерпевшего. Дебошир может заблуждаться, рассчитывая снова на более легкую административную статью. Однако на самом деле повторное правонарушение (то есть совершенное в течение одного года после предыдущего наказания по той же административной статье) попадает уже под особую уголовную статью (см. далее).

За шуточную угрозу жизни и здоровью человека можно получить реальный срок

Уголовный кодекс РФ направлен на максимальное обеспечение безопасности личности, её жизни и здоровья, физической и психической свободы. Данные факторы являются существенными условиями обеспечения нормальной жизнедеятельности человека в обществе и сохранности его психического здоровья. Отсюда наиболее опасной формой психического насилия является угроза убийством.

Уголовное преступление в цепочке противоправных действий гражданина считается наиболее опасным, как в плане объекта посягательства, так и для самого субъекта в целом.

Если раньше виновника могли привлечь только за фактические действия против человека, то сейчас мера наказания значительно расширена: в частности, теперь к ответственности могут привлечь не только за совершенные действия, но и за попытки психического давления, выраженные в форме угроз и шантажа.

Статья 119 УК РФ призвана наказать всех граждан, которые пытались под предлогом запугивания или убийства требовать от своих жертв совершения каких-либо действий. Сама угроза может выражаться в нескольких формах, каждая из которых по-своему дестабилизирует психическое состояние человека.

Словесная форма. Считается наиболее популярным методом воздействия на человека. Для квалификации угрозы, выраженной в словесной форме, необходимо, чтобы преступник четко озвучил все свои мотивы определенным набором слов. Словесную угрозу можно передать через телефон или путем создания какого-то видеоролика. Здесь очень важен момент восприятия этих угроз. Наказать могут только в том случае, если другая сторона приняла за реальность все слова.

Угроза с помощью оружия. В качестве орудия могут использовать пистолет, нож или иной предмет, вызывающий опасения у человека. Видя, как злоумышленник пристает с ножом или достает пистолет, гражданин невольно теряется, испытывает сильное чувство страха и, наконец, соглашается на любые действия со стороны преступника. Действия могут быть расценены, как угроза, даже в том случае, если преступник, в качестве орудия, использовал иной предмет, который испуганный человек воспринял, как угрозу.

С использованием телефона. В целях сокрытия совершенного деяния преступники активно используют телефон, как средство запугивания. Как показывает статистика, больше всего к подобным угрозам восприимчивы люди преклонного возраста. Несмотря на то, что преступник может сразу скрыться после звонка, сотрудникам правоохранительных органов бывает легче находить нарушителей, которые угрожали по телефону либо через  интернет. Всемирная паутина является довольно удобной площадкой для запугивания людей. Обычно это выражается отправкой различных SMS-сообщений через социальные сети. В отличие от словесной формы или угроз по телефону, виртуальное запугивание характеризуется меньшим ущербом в плане восприятия, ведь в сети  можно заблокировать пользователя или закрыть свою станицу.

Специфика преступления, предусмотренная ст. 119 Уголовного кодекса РФ, заключается в том, что ее конечный результат проявляется не в совершенном убийстве или нанесении вреда здоровью, а лишь в попытке это сделать. Диспозиция ст. 119 УК РФ, гласит, что признаваться будет только та угроза, которую воспринял сам потерпевший, как реальную опасность, например, действия преступника в форме выражения слов или отправки сообщений, которые содержали признаки угрозы.

На практике часто возникают случаи, когда гражданин решается пошутить над знакомым или вовсе незнакомым человеком путем угрозы. Несмотря на отсутствие в его действиях умысла, может наступить ответственность. Так, если после неких шуток человек принял сказанные слова за реальность и написал заявление, то суд может призвать его к ответственности. Ответственность за угрозу убийством или причинением тяжкого вреда здоровью наступает при одном обязательном условии. У потерпевшего должны иметься основания опасаться осуществления этой угрозы.

Итак, привлекаться к ответственности, а значит, и быть субъектом преступления из ст. 119 УК РФ может физическое вменяемое лицо, достигшее ко времени совершения преступления 16-летнего возраста. За совершение преступления предусмотрены альтернативные наказания в виде обязательных работ на срок до 480 часов,  принудительных работ на срок до двух лет, ограничения свободы на срок до двух лет, ареста на срок до 6 месяцев, либо лишения свободы на срок до двух лет.

Если рассматриваемое преступление совершено по мотивам  политической, идеологической, расовой, национальной или религиозной ненависти или вражды в отношении какой-либо социальной группы, то за это деяние может быть назначено судом следующие наказания:

– принудительные работы на срок до пяти лет с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до трех лет или без такового;

– лишение свободы на срок до пяти лет с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до трех лет или без такового.

Какие вызывают правовые последствия наличие судимости?

В соответствии с ч. 1 ст. 86 Уголовного кодекса РФ, лицо, осужденное за совершение преступления, считается судимым со дня вступления обвинительного приговора суда в законную силу до момента погашения или снятия судимости. Судимость в соответствии с настоящим Кодексом учитывается при рецидиве преступлений, назначении наказания и влечет за собой иные правовые последствия в случаях и в порядке, которые установлены федеральными законами.

Наличие судимости, порождают определенные правовые последствия – запреты, ограничения и обязанности, предусмотренные действующим законодательством Российской Федерации. Например, в соответствии  с Федеральным  законом «О государственной гражданской службе Российской Федерации» гражданин не может быть принят на гражданскую службу, а гражданский служащий не может находиться на гражданской службе в случае наличия не снятой или не погашенной в установленном федеральным законом порядке судимости.

Согласно  Федеральному  закону «О службе в органах внутренних дел Российской Федерации и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», гражданин не может быть принят на службу в органы внутренних дел в случаях:

– осуждения его за преступление по приговору суда, вступившему в законную силу;

– наличия судимости, в том числе снятой или погашенной, является подозреваемым или обвиняемым по уголовному делу.

Также согласно Трудовому кодексу РФ к педагогической деятельности не допускаются лица, имеющие или имевшие судимость, за преступления против жизни и здоровья, а также имеющие неснятую или непогашенную судимость за иные умышленные тяжкие и особо тяжкие преступления.

 

 

Наказание за избиение человека

Избиение относятся к преступлениям против личности. В связи с тем, что понятие избиение –достаточно широкое и видов избиения бывает много, в Уголовном кодексе РФ выделен сразу ряд статей, по которым человека можно наказать за избиение.

Это статьи со 111-й по 119-ю Уголовного кодекса РФ. Самой легкой является статья 116.1 УК РФ, которая влечет максимальное наказание за нанесение побоев лицом, подвергнутым административному наказанию, до 3 месяцев ареста.

Самой тяжелой статьей является статья 111 Уголовного кодекса РФ, которая за умышленное причинение тяжкого вреда здоровью влечет за собой наказание до 15 лет лишения свободы.

Сразу следует отметить, что даже самая легкая статья предусматривает наказание в виде лишения свободы. Наказание за избиение человека прямо пропорционально тяжести причиненного вреда здоровью. Грубо говоря, чем сильнее избили человека, тем жестче будет наказание. Тяжесть нанесенных повреждений определяется судебно-медицинской экспертизой.

Также к избиению можно причислить другие статьи УК РФ:

• Статья 112 УК РФ – умышленное причинение вреда здоровью, если экспертиза установила среднюю степень тяжести, максимальное наказание – до 5 лет лишения свободы.

• Статья 113 УК РФ – причинение вреда здоровью средней степени тяжести в состоянии аффекта – максимум 2 года.

• Статья 114 УК РФ – тяжкий вред здоровью при превышении пределов допустимой обороны, максимальный срок – 1 год. Читайте: «Какие пределы у допустимой обороны».

• Статья 115 УК РФ – если по результатам экспертизы установлено, что нанесен легкий вред здоровью, то максимальное наказание – лишение свободы до 2 лет.

• Статья 116 УК РФ – побои, то есть насильственные действия, не повлекшие причинение легкого вреда здоровью, но причинившие физическую боль, наказываются лишением свободы до 2 лет максимум.

• Статья 117 УК РФ – систематическое нанесение побоев или иных насильственных действий (истязание) может повлечь наказание от 3 до 7 лет лишения свободы.

• Статья 118 УК РФ – если тяжкий вред здоровью причинен по неосторожности, то максимальное наказание составит 6 месяцев ареста.

• Статья 119 УК РФ – предусматривает наказание, в том числе за угрозу причинения тяжкого вреда здоровью. Максимальное наказание – лишение свободы до 5 лет.

От чего зависит, какое дадут наказание за избиение человека

В первую очередь это зависит от показаний, данных следователю в ходе допроса, также от позиции потерпевшего, насколько он обижен на обвиняемого и готов ли его простить.

Очень важно, какую тяжесть телесных повреждений установит судебно-медицинская экспертиза, а также наличие смягчающих и отягчающих обстоятельств.

Будучи привлеченным за избиение человека, в первую очередь необходимо знать и понимать эти моменты, чтобы не получить максимальное наказание, особенно если с вашей стороны была самооборона.

Очень часто бывает, когда два человека подрались, но тот, кто являлся зачинщиком драки, в конце концов оказался потерпевшим. В целях предотвращения таких моментов еще на стадии дознания или следствия рекомендуется прибегнуть к помощи адвоката.

Какое наказание за избиение человека? Статья УК РФ за нанесение побоев жене, ребенку

Точно ответить, какая мера пресечения будет выбрана за избиение человека нельзя, поскольку во внимание при вынесении решения принимается тяжесть нанесенных повреждений и обстоятельства, подтолкнувшие к этом. Что будет если избить человека? Статья за избиение.

Избиение: статья УК РФ

В уголовном законодательстве есть несколько статей, которые предполагают наказание за избиение. Какая мера пресечения будет выбрана, зависит от тяжести совершенного уголовно наказуемого деяния.

Предусмотрена следующая классификация повреждений:

  • незначительной тяжести;
  • средней тяжести;
  • тяжкие телесные повреждения;
  • побои.

Степень нанесенного вреда определяется посредством судебно - медицинской экспертизы.

Ответственность по статье за избиение

Незначительные повреждения - это травмы не опасные для жизни, которые влекут непродолжительную потерю трудоспособности. Они регулируются статьями 115 и 116 УК РФ.

Важно! Серьезные меры пресечения не будут применяться к виновному, если отсутствуют отягчающие обстоятельства: религиозная, этническая или политическая неприязнь, хулиганские мотивы и применение оружия. Если присутствует одно из этих обстоятельств, то виновный получит серьезное наказание и может лишится свободы.

Повреждения средней тяжести предполагают длительную потерю трудоспособности, но не считаются опасными для жизни и здоровья. В этом случае, помимо перечисленных, отягчающими моментами являются: совершение нападения группой лиц, причинение вреда несовершеннолетнему или лицу находящемуся на службе. Наказанием для преступника в этом случае будет по статье 112 УК РФ - лишение свободы сроком до пяти лет.

Тяжкие повреждения квалифицируется как серьезное повреждение здоровья, которое может повлечь длительную потерю трудоспособности или лишить человека возможности трудится навсегда. К таким повреждениям относят потерю зрения, слуха, утрату органа, возникновение психических расстройств вследствие травмы, выкидыш, повреждение тела, которое невозможно исправить.

Отягчающими обстоятельствами является смерть потерпевшего вследствие нанесенных травм, нанесение увечий с целью незаконного получения органов, заказной характер преступления или общественно опасный - тот, который мог причинить вред большому количеству людей. Наказывается лишением свободы до 8 лет по статье 111 УК РФ.

Важно! Смягчающими обстоятельствами являются: причинение вреда вследствие нервного потрясения, аффекта или превышения допустимых рамок самообороны.

Побои расцениваются как намеренное причинение боли человеку, которое не влечет серьезного вреда для здоровья. Незначительные повреждения квалифицируются как побои. Но повреждения, нанесенные группой лиц, не определяются как побои. Наказанием за нанесение побоев является штраф, назначение принудительных работ, а при наличии отягчающих обстоятельств - лишение свободы сроком до двух лет или арест сроком до шести месяцев.

Избиение жены мужем

Если нанесенные травмы квалифицируются как побои, то наказание будет применяться в виде штрафных санкций, назначения принудительных работ или ареста.

Если в результате избиения травмы были нанесены средней или значительной тяжести, то наказание применяется в соответствии с мерами пресечения, установленными для этих преступлений.  

Избиение несовершеннолетних

Отдельной статьи УК РФ в отношении причинения вреда несовершеннолетним нет. Несовершеннолетними признаются дети в возрасте от четырнадцати до восемнадцати лет. Малолетними называют детей до четырнадцати лет. 

В статьях 111-116 УК РФ преступления в отношении малолетнего фиксируется, как отягчающее обстоятельство, потому преступление такого рода будет наказываться строже.

Избиение беременной женщины

Причинение вреда здоровью будущей матери, карается по всей строгости закона, поскольку эти женщины относятся к категории наиболее уязвимых.

Преступника ждет наказание в виде пяти лет лишения свободы, если женщине были нанесены травмы средней тяжести, или травмы послужили причиной выкидыша, повреждения внутренних органов или потерю слуха или зрения. Побои в отношении беременной женщины, также будут караться по всей строгости, и грозят лишением свободы сроком до двух лет.

Избиение группой лиц

Причинение вреда группой лиц является отягчающим обстоятельством и при любой тяжести нанесенных повреждений карается максимальной мерой пресечения, установленной для этого преступления. Наказание предусматривает лишение свободы сроком от трех до двенадцати лет всех виновных.

Важно! Строже всего караются виновные в случае, если повреждения были нанесены гражданам, которые заведомо не могут за себя постоять, и в том случае, если нападение повлекло смерть потерпевшего.

Незначительные повреждения, которые квалифицируются как побои, если они были нанесены группой лиц, не признаются таковыми и получить ограничение свободы или назначение принудительных исправительных работ виновные не могут. Группе лиц будет назначено наказание в виде лишения свободы.

Умышленное причинение тяжкого вреда здоровью со смертельным исходом или убийство. Разъясняет аппарат прокуратуры области

17.12.2019г.

Разъясняет старший прокурор отдела государственных обвинителей Г.В. Паникаров

Проблема отграничения «Умышленного причинения тяжкого вреда здоровью повлекшего по неосторожности смерть потерпевшего (ч. 4 ст. 111 Уголовного кодекса РФ) от «Убийства» (ст. 105 Уголовного кодекса РФ) в теории и практике Российского уголовного права  не нашла однозначного понимания.

Так согласно статье 105 Уголовного кодекса РФ под убийством следует понимать умышленное причинение смерти другому человеку. Право человека на жизнь – это непосредственный объект убийства. С объективной стороны убийство может быть совершено как путём действий, так и бездействия. С субъективной стороны  убийство может быть лишь умышленным.

Умышленное причинение тяжкого вреда здоровью, повлекшее по неосторожности смерть потерпевшего (ч. 4 ст. 111 Уголовного кодекса РФ) представляет собой классическое преступление с двойной формой вины.

Преступления с двойной формой вины предполагают причинную связь между выполнением виновным действий, содержащих признаки основного преступления, и наступлением дополнительных производных последствий.

Анализ  причинения тяжкого вреда здоровью повлекшего смерть по неосторожности (ч. 4 ст. 111 УК РФ) показывает, что законодатель объединяет умышленное (умышленное причинения тяжкого вреда здоровью)  и неосторожное преступление (неосторожное причинения смерти). Эти преступления могут существовать самостоятельно, но в сочетании друг с другом они образуют качественно иное преступление со специфическим субъективным содержанием.

Далеко не просто решить вопрос квалификации содеянного и на практике.

При анализе содержания совершенного лицом деяния и квалификации его в соответствии с частью 4 статьи 111 Уголовного кодекса РФ возникают многочисленные вопросы, прежде всего в отношении возможности применения именно данной нормы, с отграничением данного преступления от убийства.

Изучение судебной практики показывает, что порой суды и следственные работники, исходя из наступившей смерти потерпевшего, квалифицируют содеянное как убийство (ст. 105 Уголовного кодекса РФ), в то время как на лицо признаки преступления, предусмотренного частью 4 статьи 111 Уголовного кодекса РФ.

При причинении телесных повреждений преступное посягательство направлено на причинение вреда здоровью, а при убийстве - на жизнь человека. Таким образом, эти преступления различаются по объекту, и установить объект посягательства зачастую возможно только по субъективной стороне, по направленности умысла, направленность которого на причинение вреда здоровью либо на лишение жизни другого лица является основным критерием разграничения рассматриваемых в настоящей статье преступлений.

Сознательное причинение повреждений, опасность которых для жизни достаточно очевидна, свидетельствует о наличии интеллектуального элемента умысла на причинение смерти, поскольку виновный предвидит возможность смертельного исхода. Даже если не установлено, что он желал смерти жертвы, при сознательном допущении смертельного результата, безразличном отношении к нему, содеянное представляет собой убийство с косвенным умыслом, а не преступление, предусмотренное частью 4 статьи 111 Уголовного кодекса РФ.

Представляется, что в каждом конкретном случае вывод о наличии убийства или умышленного причинения тяжкого вреда здоровью как в суде так и на досудебной стадии производства нужно делать исходя из индивидуальных особенностей дела, на основе тщательного и скрупулёзного анализа всех его обстоятельств.

 



Вводя наказание за побои, нужно учитывать повторяемость домашнего насилия - КС | Российское агентство правовой и судебной информации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 9 апр - РАПСИ, Михаил Телехов. Выстраивая систему наказаний за побои, законодатель не принял во внимание, что в рамках бытового насилия зачастую проявляется устойчивость поведения и повторяемость действий абьюзеров, но при этом их преступления нельзя квалифицировать иначе - например, как истязания, либо причинение легкого вреда здоровью. В своем новом Постановлении Конституционный суд (КС) РФ признал не соответствующей Конституции РФ статью 116.1 "Нанесение побоев лицом, подвергнутым административному наказанию" Уголовного кодекса (УК) РФ, и обязал федерального законодателя устранить нарушения. Об этом РАПСИ сообщили в пресс-службе КС РФ.

Брат бил сестру

Оспаривала эту норму жительница Оренбургской области Людмила Сакова. Как описывалось в жалобе заявительницы, она систематически подвергалась побоям со стороны своего брата. В 2018 году суд привлек его к административной ответственности, а в дальнейшем за повторное насилие, в соответствии со статьей 116.1 УК РФ, — уже к уголовной.

"В октябре 2019 года, имея неснятую и непогашенную судимость, мужчина снова избил сестру. Однако за это суд привлек его лишь к административной ответственности, назначив 100 часов обязательных работ. Сакова пыталась оспорить в вышестоящей инстанции этот юридический парадокс, когда после административного, а затем уголовного наказания злоумышленнику за тот же проступок снова применяют меры административной ответственности, но безуспешно. Тогда Сакова обратилась в КС РФ", — сказано в жалобе. 

По мнению Саковой, оспариваемая норма не обеспечивает эффективной защиты от домашнего насилия и не позволяет привлечь к уголовной ответственности за побои лицо, имеющее неснятую и непогашенную судимость по оспариваемой статье.

Побои без вреда для здоровья

Разбирая смысл статьи 116.1 КС РФ указал, что она предусматривает ответственность за нанесение побоев или совершение иных насильственных действий, причинивших физическую боль лицом, подвергнутым административному наказанию за аналогичное деяние. КС РФ подчеркнул, что речь о побоях, которые не причинили легкого вреда здоровью (статья 115 УК РФ), которые совершались не из хулиганских побуждений, не по мотивам политической, идеологической, расовой, национальной или религиозной ненависти или вражды либо ненависти или вражды к социальной группе (статья 116 УК РФ), которые нельзя квалифицировать как истязания (статья 117 УК РФ), а также не являются признаками других преступлений, запрещенными другими нормами УК РФ (статьи 131, 156, 161, 213 УК РФ). Тем самым, по мнению КС РФ, федеральный законодатель не исключает, а, напротив, подчеркивает степень общественной опасности побоев в контексте иных составов преступлений. Но при этом КС РФ отмечает, что в статье 116. 1 УК РФ ответственность установлена только для лиц, совершивших деяние в период, когда они считаются подвергнутыми административному наказанию. То есть после истечения данного периода, как установил КС РФ, содеянное оценивается вновь как административное правонарушение, причем впервые совершенное, даже если виновный имеет неснятую и непогашенную судимость по названной статье. 

Привилегированность абьюзеров

"Между тем общественная опасность повторного — в связи с предшествующим привлечением уже не к административной, а к уголовной ответственности – нанесения побоев не может оцениваться как снизившаяся. Напротив, повторность указывает на устойчивость поведения виновного, склонность к разрешению конфликтов насильственным способом, неуважение к достоинству личности. В еще большей степени недостаточность административного наказания и невыполнение государством своих обязанностей по защите личности проявляются в случае применения такого насилия (при отсутствии признаков истязания, выражающегося в том числе в систематическом нанесении побоев) к одному и тому же потерпевшему. Это дает конституционно значимые основания для применения государством наиболее строгих — уголовно-правовых — средств защиты личности", — выражает в постановлении свою позицию КС РФ, подчеркивая, что иное приводило бы к снижению уровня уголовно-правовой защиты прав пострадавших, а также ставило бы лиц, имеющих судимость за преступление с административной преюдицией, в привилегированное положение по сравнению с лицами, подвергнутыми административному наказанию за аналогичное деяние.

Также КС РФ установил, что статья 116.1 УК РФ исключает уголовную ответственность за нанесение побоев для осужденных ранее за истязательство и другие преступления, содержащие признаки побоев, чем усиливаются предпосылки к нарушению принципов равенства и справедливости в отношении как виновных, так и потерпевших.

Компенсации для жертв

Таким образом, статья 116.1 УК РФ признана неконституционной. Федерального законодателя КС РФ обязывает внести в УК РФ изменения, обеспечивающие устранение выявленных в настоящем Постановлении неконституционных аспектов правового регулирования уголовной ответственности за побои.

"Этим не исключается правомочие федерального законодателя устанавливать — с соблюдением вытекающих из принципов равенства и справедливости требований соразмерности уголовно-правовых и иных последствий совершенного преступного деяния, его тяжести, учитывая как повторность совершения преступления, так и общественную опасность ранее совершенного преступления, особенности составов преступлений, где побои выступают составообразующим признаком", — объясняет КС РФ возможности развития уголовного права.

Также КС РФ постановил, что впредь до внесения изменений должна сохранять силу действующая редакция статьи 116.1 УК РФ. Но при этом федеральный законодатель должен установить дополнительный компенсаторный механизм для потерпевших, в делах которых (до вступления в силу законодательных изменений) данная норма будет применена в том аспекте, в котором она была признана не соответствующей Конституции РФ.

Относительно самой заявительницы КС РФ отметил, что исходя из конституционного принципа недопустимости придания обратной силы закону, устанавливающему или отягчающему ответственность, дело Саковой не может быть пересмотрено на основании решения КС. Но она имеет право на обращение в суд за применением компенсаторных механизмов в связи с принятыми в ее деле правоприменительными решениями, основанными на неконституционной норме.

Опоздали с экспертизой

В начале недели "Благотворительный фонд помощи осужденным и их семьям", (внесенный в реестр НКО-иностранных агентов), направил в КС экспертное заключение по жалобе Саковой.

Напомним, в феврале КС РФ исключил из своего регламента все положения об инициативных независимых научных заключениях, упразднив институт amicus curiae, но заверил, что авторитетные исследования по конкретным вопросам будут приниматься во внимание. Но, как пояснили РАПСИ в пресс-службе КС РФ, воспользоваться инициативным заключением правозащитников по делу о домашнем насилии судьям не довелось.

"Когда материал в начале апреля поступил в суд, текст постановления, в основном, уже был принят, шла его редакционная обработка. Людмила Сакова обратилась в КС РФ в ноябре прошлого года. После предварительного изучения жалобы были сделаны необходимые запросы и исследования. Затем суд получил отзывы органов государственной власти, высказавших свое мнение относительно конституционности норм оспариваемого уголовного закона. Впоследствии состоялась серия совещаний, на которых судьи вырабатывали концепцию решения. После ее утверждения наступила финальная стадия рассмотрения дела – редакционная правка текста постановления. На этом этапе уже никакие дополнительные материалы к делу не приобщаются", - пояснили в пресс-службе.

Радиочастотный передатчик на основе гребенки лазерных частот

Значение

Полупроводниковые лазеры - это компактные источники когерентного света. При работе в режиме гребенки оптических частот они могут генерировать спектр, состоящий из дискретных частотных линий, расположенных на одинаковом расстоянии. Большинство приложений частотных гребенок, таких как спектроскопия и метрология, напрямую используют оптический выход этих лазеров. В приложениях микроволновой фотоники выходной сигнал частотной гребенки отправляется на быстрый фотодетектор и используется для получения микроволн.Здесь мы предлагаем объединить лазер, детектор и антенну в одном устройстве. Мы показываем, что, помимо генерации микроволн, правильно спроектированный лазер может излучать микроволны без проводов и модулировать их сигналом, содержащим информацию. Эта работа открывает дверь к типу гибридных электронно-фотонных устройств.

Abstract

Со времен Hertz радиопередатчики эволюционировали от элементарных схем, излучающих около 50 МГц, до современных повсеместных устройств Wi-Fi, работающих в гигагерцевых радиодиапазонах.Поскольку беспроводной трафик данных продолжает расти, существует потребность в новых технологиях связи, способных работать на высоких частотах для высокоскоростной передачи данных. Здесь мы приводим доказательство концепции компактного радиочастотного передатчика на основе частотной гребенки полупроводникового лазера. В этом лазере биение когерентных мод, колеблющихся внутри резонатора, генерирует высокочастотный ток, который передается на электроды устройства. Мы показываем, что изменение конструкции верхнего контакта лазера позволяет использовать внутренний колебательный ток для возбуждения дипольной антенны, которая излучает в свободное пространство.Кроме того, прямая модуляция лазерного тока позволяет кодировать сигнал на излучаемой несущей радиочастоты. Работая в противоположном направлении, антенна может принимать внешний радиочастотный сигнал, связывать его с активной областью и синхронизировать лазер. Эти результаты открывают путь для приложений и функциональных возможностей оптических частотных гребенок, таких как беспроводная радиосвязь и беспроводная синхронизация с эталонным источником.

Оптические поля могут использоваться для синтеза микроволн с низким фазовым шумом с помощью различных методов, таких как оптическое деление частоты (1, 2), оптоэлектронные колебания (3) и лазерный гетеродин (4).Последний может быть реализован в среде с нелинейным оптическим откликом, такой как фотомиксер (5), способный преобразовывать разность частот между оптическими модами в микроволновый тон (6⇓ – 8). Привлекательный аспект квантовых каскадных лазеров (ККЛ), работающих как гребенки оптических частот (9⇓⇓⇓⇓⇓⇓ – 16), заключается в том, что они могут действовать как в качестве источников света со спектром, состоящим из эквидистантных мод, так и в качестве фотомиксеров при условии, что их динамика усиления достаточно быстрая, создавая микроволны высокой спектральной чистоты непосредственно внутри лазерного резонатора.Физический процесс, лежащий в основе генерации микроволн, возникает из-за биений между соседними оптическими модами полости стоячей волны, что создает пространственно-временные изменения оптической интенсивности внутри резонатора. Посредством стимулированного излучения и поглощения модулированная интенсивность создает зависящую от времени решетку инверсии населенности, которая колеблется во времени с частотой нот биений и представляет синусоидальный пространственный узор вдоль полости. Противоположные концы этой динамической электронной решетки колеблются почти в противофазе на частоте биений (рис.1 А ). Такой механизм был использован для демонстрации схемы квадратурной модуляции, использующей переменные токи, колеблющиеся внутри лазера, и системы микроволновых зондов ближнего поля (17).

Рис. 1.

( A ) Схема зависящей от времени решетки инверсии населенностей, колеблющейся внутри резонатора частотной гребенки QCL на основной частоте нот биений. В свете этого явления лазер можно рассматривать как два генератора радиочастоты, колеблющиеся в противофазе.( B ) Введение зазора в конструкцию верхнего электрода устройства позволяет использовать переменные радиочастотные токи, генерируемые внутри лазера, для питания дипольной антенны, обеспечивающей беспроводное микроволновое излучение в дополнение к обычному среднему ИК-излучению. На вставках показаны микроволны биений, излучаемые устройством ( верхняя вставка ; fB = 5,5 ГГц), и спектр гребенки средней ИК-частоты ( нижняя вставка ). ( C ) Настройка для характеристики диаграммы направленности в дальней зоне.LRT установлен на поворотном столике (RS), и излучение 5,5 ГГц, испускаемое под разными углами в горизонтальной плоскости, измеряется на расстоянии 0,9 м рупорной антенной, подключенной к анализатору спектра. λB обозначает длину волны в свободном пространстве излучаемой ноты биений. Поглотители микроволн используются для устранения нежелательных отражений от окружающей среды. На вставке показано увеличение LRT с поляризацией излучаемого микроволнового поля (двусторонняя стрелка), которое совпадает с поляризацией приемной рупорной антенны.( D ) Диаграммы направленности измеряются в случае, когда зазоры QCL и дипольной антенны открыты и закрыты проволочными зажимами. Направление нормали к поверхности LRT определяет угол 0 ○. Полярные графики показаны с линейной шкалой мощности. Усиление усилителя вычтено.

В свете этого явления лазер можно рассматривать с другой точки зрения, а именно как ансамбль из двух генераторов радиочастоты с π-фазовым сдвигом. Обычно верхний электрод этих лазеров состоит из электрически непрерывного металлического контакта, соединяющего два генератора и тем самым предотвращающего излучение устройства.В этой работе мы демонстрируем, что адаптация геометрии верхнего контактного слоя QCL позволяет питать дипольную антенну на чипе, обеспечивая излучение радиоволн в свободное пространство. Сама частота ударов может быть настроена путем модуляции лазерного тока; таким образом, лазер приобретает функциональные возможности превращения в радиопередатчик, способный осуществлять беспроводную связь на несущей частоте 5,5 ГГц, заданной частотой повторения гребенки. Благодаря их быстрой динамике восстановления усиления (18), ККЛ могут генерировать субтерагерцовые несущие при работе в режиме гармонической гребенки с широким интермодальным интервалом (19).Будет обсуждаться расширение представленной здесь конструкции для реализации класса устройств беспроводной связи терагерцового диапазона (20⇓ – 22).

Излучение микроволнового тона в дальней зоне

Лазерный радиопередатчик (LRT) показан на рис. 1 B . Он состоит из непрерывного волновода, гребенчатого волновода, ККЛ Фабри – Перо без покрытия с резонатором длиной 8 мм, работающим как гребенка основной частоты (12) в среднем ИК-диапазоне спектра с узкой (килогерцовой) шириной линии примечанием биений на fB = 5.5 ГГц (рис.1 B ). В верхних контактных слоях устройства протравливается зазор шириной 400 мкм, образуя две контактные секции с сопротивлением холостого хода 250 Ом. Два верхних лазерных контакта соединены проводом с полуволновой дипольной антенной с низким импедансом, предназначенной для излучения на fB, состоящей из двух золотых полосок, закрепленных на полиактидной диэлектрической подложке. Ток лазера вводится от источника постоянного тока через антенну в QCL (материалы и методы , ).

Чтобы охарактеризовать диаграмму направленности системы, мы проводим измерения микроволнового излучения ККЛ в дальней зоне. Схема экспериментальной установки представлена ​​на рис. 1 C . LRT установлен на вращающейся платформе, и микроволновое излучение, излучаемое под углами от -90 ○ до 90 ○ в горизонтальной плоскости, обнаруживается направленной рупорной антенной (усиление 18,5 дБи) на расстоянии 0,9 м (16 λB). от источника, усиливается, а затем измеряется анализатором спектра ( SI Приложение ).На рис. 1 D показана измеренная диаграмма направленности устройства (рис. 1 D , сплошная линия). Центральный пик, наблюдаемый около 0 °, исходит от дипольной антенны и QCL, а боковые лепестки связаны с излучением от проводов (приложение SI, приложение ). Максимальная излучаемая мощность составляет приблизительно -80 дБмВт. Когда зазор между QCL и антенной закрывается с помощью проводов (рис. 1 D , пунктирная линия), максимальная мощность падает до -88 дБмВт. Хотя это не соответствует случаю неструктурированного устройства с непрерывным металлическим электродом - из-за индуктивного характера проводов, который не позволяет им быть идеальным коротким замыканием, - этот результат показывает фундаментальную роль, которую геометрия зазора играет для беспроводной связи. эмиссия.

По измеренному микроволновому излучению, с учетом направленности излучателя и приемной антенны и с использованием модели эквивалентной схемы LRT, мы можем оценить доступную микроволновую мощность в источнике. Активную область QCL можно смоделировать как радиочастотный генератор с низким выходным сопротивлением. Контактные площадки по бокам волновода действуют как конденсаторы, подключенные параллельно генератору. Полная модель импеданса контактных площадок и других элементов эквивалентной схемы описана в Приложении SI .Антенна подключена к QCL с помощью проводов, индуктивное поведение которых на микроволновых частотах также учитывается в модели. Наконец, антенна представляет собой нагрузку, подключенную на другом конце цепи. Потери из-за рассогласования импеданса (в основном вызванные наличием емкостных контактных площадок) оцениваются в −22 дБ, что означает, что мощность, фактически излучаемая антенной, на 22 дБ ниже, чем доступная мощность в QCL. Используя этот факт и зная, что общая принимаемая мощность составляет -80 дБмВт, можно вычислить бюджет мощности беспроводной линии связи с помощью формулы Фрииса ( SI, приложение ).Общая излучаемая мощность составляет -58 дБм, что означает, что доступная мощность в QCL оценивается в -36 дБм. На основе численного моделирования генерации радиочастот QCL ожидается, что доступная мощность увеличится на несколько порядков при работе лазера в режиме гармонической гребенки из-за более высокой оптической мощности на моду и меньшего количества гармоник биений, которые генерируются в это состояние ( SI Приложение ). Несоответствие импеданса источника из-за проводимости контактных площадок может быть скорректировано с использованием геометрии скрытой гетероструктуры с изолирующим слоем из легированного железом фосфида индия (23), что обещает улучшить характеристики извлечения как на микроволновых, так и на субтерагерцовых частотах, поскольку емкостная проводимость контактных площадок будет существенно уменьшено.

Беспроводная передача аудиосигнала

Далее мы представляем доказательство концепции беспроводной связи с использованием LRT. Обратите внимание, что здесь информация кодируется в ноте лазерных ударов, а не на оптическом носителе, как это было сделано в предыдущих работах по оптической беспроводной связи (24). Схема экспериментальной установки представлена ​​на рис. 2 A . Ток лазера модулируется аналоговым аудиосигналом, который, в свою очередь, модулирует частоту ноты удара лазера, позволяя ему кодировать информацию основной полосы частот в 5.Несущая частота 5 ГГц. Радиосигнал принимается рупорной антенной на расстоянии 0,9 м, фильтруется приемным фильтром (полоса пропускания от 1,9 до 5,5 ГГц), усиливается, а затем преобразуется с понижением частоты до 1,5 ГГц путем смешивания с гетеродином (LO ; 7,0 ГГц), чтобы соответствовать полосе пропускания программно-определяемого радио (SDR), используемого для демодуляции. Физический процесс, лежащий в основе управляемой током модуляции нот биений, следующий: модуляция тока ΔI вызывает тепловое изменение активной области QCL, таким образом изменяя групповой показатель преломления ng резонатора.Это, в свою очередь, изменяет интермодальный интервал гребенки и частоту ударов. На рис. 2 B мы представляем каскадный график сигнала, демодулированного SDR, когда ток лазера модулируется при fmod = 0,1 Гц с относительной амплитудой модуляции тока ΔI / I = 0,2%. Нота ударов демонстрирует почти постоянную мощность, а ее мгновенная частота модулируется с периодом 10 с, определяемым fmod, охватывая диапазон девиации частоты 120 кГц, определяемый ΔI. По сути, QCL ведет себя как генератор, управляемый током, который может генерировать частотно-модулированный (FM) сигнал.Эта схема используется для радиопередачи звуковой дорожки, которая может быть правильно восстановлена ​​после демодуляции (рис. 2 C и звуковой файл S1). Нежелательные медленные тепловые флуктуации резонатора лазера, которые сохраняются, несмотря на использование регулятора температуры, вызывают дрожание нот биений, проявляющееся в виде медленной модуляции базовой линии принятого аудиосигнала. Эффект этих колебаний заключается в добавлении шума ниже 10 Гц ( SI, приложение ), который находится за пределами диапазона звуковых частот (20–20 000 Гц).Высокочастотный фоновый шум, который слышен на дорожке, связан с уровнем минимального шума. Отношение сигнал / шум можно улучшить, увеличив диапазон отклонения частоты модулированной ноты биений, хотя в данной работе это было ограничено полосой пропускания программного демодулятора. В то время как эта демонстрация касается низкочастотного сигнала модуляции звука, модуляция QCL в несколько десятков гигагерц была продемонстрирована с использованием микрополосковой и копланарной геометрии волновода (25–28).В этих исследованиях изучалась высокочастотная модуляция оптического поля в одномодовых ККЛ, и они могут помочь понять влияние многомодовой модуляции ККЛ на генерируемую ноту биений, хотя потребуются дополнительные исследования для оценки влияния модуляции высокой мощности на частотные гребни. В частности, на частотах модуляции гигагерца мы ожидаем, что нота биений лазера будет преимущественно амплитудно-модулированной плазменными эффектами, так как частота отсечки тепловых эффектов, ответственных за частотную модуляцию, ниже 1 МГц (29, 30).

Рис. 2.

( A ) Настройка беспроводной передачи и приема аудиосигнала. Ток лазера модулируется аналоговым сигналом, вызывающим частотную модуляцию ноты биения лазера. Радиосигнал принимается рупорной антенной, фильтруется и преобразуется с понижением частоты, чтобы соответствовать полосе пропускания SDR. ПЧ, промежуточная частота; Осциллограф, осциллограф. ( B ) График водопада, показывающий мгновенную частоту демодулированного сигнала, когда ток лазера модулируется на 0.1 Гц; это показывает, что лазер ведет себя как генератор, управляемый током. ( C ) Исходный и принятый звуковой сигнал (звуковой файл S1 - это полученный звуковой файл: «Volare» Дина Мартина).

Беспроводная синхронизация с внешним источником радиочастоты

Из-за наличия антенны лазер также чувствителен к беспроводным радиочастотным сигналам. Здесь мы показываем, что лазерная нота биений может быть синхронизирована с беспроводным подключением к внешнему микроволновому источнику. Похожая схема инжекционной синхронизации использовалась в полупроводниковых лазерах с синхронизацией мод, оснащенных патч-антеннами и работающих в области телекоммуникаций для приложений радио по оптоволокну (31).Схема установки представлена ​​на рис. 3 A . Перестраиваемый по мощности и частоте гетеродин подключен к рупорной антенне, направленной на микросхему QCL. Микроволновый зонд помещается рядом с антенной QCL для отслеживания изменений в нотах биений лазера, вызванных гетеродином, мощность которого колеблется между -30 и 24 дБмВт для набора различных частот. Примеры поведения, демонстрируемого записью биений QCL при беспроводной микроволновой инжекции, показаны на рис. 3 B . В нижнем диапазоне мощностей гетеродина QCL ведет себя как автономный; его нота ударов разблокирована и показывает колебания малой частоты около f0 = 5.501 ГГц из-за тепловых колебаний. Когда мощность гетеродина преодолевает порог, зависящий от расстройки от f0, нота ударов QCL синхронизируется с внешним генератором и прекращает дрожание. Этому явлению предшествует появление более слабой боковой полосы рядом с нотой биений QCL, как это обычно наблюдается в экспериментах с проводной синхронизацией инжекции (26). Увеличение порога мощности при отстройке от f0 следует квадратичной зависимости, как и ожидалось из теории синхронизации инжекции (32, 33). Для максимальной исследуемой мощности гетеродина (24 дБм) диапазон беспроводной синхронизации составляет около 40 кГц.Мы отмечаем, что усиление микроволнового излучения лазера на основе конструкции скрытой гетероструктуры, как обсуждалось выше, также улучшит ввод внешних радиосигналов в систему, тем самым снизив пороговую кривую беспроводной синхронизации. Демонстрация беспроводной синхронизации ввода лазерной биения показывает возможность дистанционного управления частотными гребенками лазера и может открывать приложения в полевых условиях, такие как беспроводная синхронизация нескольких гребенчатых генераторов с одним опорным генератором, без необходимости интеграции сложных взаимосвязанных микроволновые архитектуры.

Рис. 3.

( A ) Схема установки для фиксации ноты биений QCL и гетеродина через свободное пространство. Зонд, расположенный рядом с антенной QCL, отслеживает изменения в звуке биений лазера, вызванные гетеродином. Нота ударов измеряется с помощью анализатора спектра (SA). ( B ) Сдвиг спектра нот биений QCL при качании мощности гетеродина между -30 и 24 дБмВт. Порог мощности гетеродина, при котором происходит блокировка, отмечен стрелками. Частоты даны относительно частоты нот ударов автономного QCL (f0 = 5.501 ГГц). Показаны пять примерных случаев. ( C ) Измеренная мощность гетеродина, соответствующая порогу беспроводной привязки ноты биений QCL к гетеродину для разных частот гетеродина (кружки). Также показана аппроксимация теоретической квадратичной зависимости (сплошная линия).

Обсуждение

Эта работа является доказательством демонстрации концепции частотной гребенки QCL, используемой в качестве беспроводного радиопередатчика. Благодаря недавно обнаруженной гармонической гребенчатой ​​работе QCL (17, 19) - где интермодальный интервал гребенки составляет сотни гигагерц из-за пропуска продольной моды - частотный диапазон радиопередачи системы может быть потенциально расширен до субтерагерцовых несущих. .Более того, частота таких несущих обещает широкую настраиваемость, поскольку интермодальный интервал гребенки гармонических частот может варьироваться от нескольких 100 ГГц до более 1 ТГц в одном устройстве, как это было недавно экспериментально продемонстрировано путем оптической инжекции внешнее семя (34). В гармоническом режиме внутренняя динамическая решетка будет демонстрировать количество пространственных циклов, соответствующее количеству пропущенных продольных мод в частотной гребенке (17). Адаптация продемонстрированной здесь конструкции волновода к пространственной периодичности этой решетки более высокого порядка обеспечит извлечение значительной части доступной радиочастотной мощности, генерируемой в гармоническом состоянии.Например, конструкции антенн бегущей и стоячей волны, которые уже зарекомендовали себя как успешные в криогенно охлаждаемых системах терагерцового ККЛ (35, 36), или поверхностные решетки, используемые в терагерцовых ККЛ для генерации разностных частот (37, 38), могут быть использованы для эффективного излучения генерируемый субтерагерцовый сигнал. Помимо увеличения несущей частоты, гармоническое состояние предлагает спектр из нескольких мощных оптических мод. В принципе, это спектральное распределение оптической мощности представляет собой чистое преимущество гораздо более эффективной генерации радиочастоты для данного тона биений по сравнению с QCL, работающими в режиме основной гребенки, поскольку оно позволяет генерировать радиочастотный спектр, состоящий из меньшего количества но намного сильнее бьют ноты.Численное моделирование предполагает, что QCL в гармоническом состоянии может генерировать ноту биений в диапазоне 100 ГГц с увеличением мощности на 37 дБ по сравнению с мощностью, создаваемой на частоте 5,5 ГГц QCL, работающим как гребенка основной частоты в аналогичных токах и оптических сигналах. условия питания ( SI Приложение ). Учитывая, что доступная мощность на частоте 5,5 ГГц для QCL, изучаемого в этой работе, составляет -36 дБм, расчетная доступная мощность, которая может быть получена в режиме гармонической гребенки от этого устройства, составляет 1 дБм, что превышает уровень -20 дБм, который считается допустимым. - нижний предел для практических коммуникационных приложений (22).

Радиочастотные источники QCL выигрывают от хорошего согласования импеданса с элементами извлечения, такими как антенны и волноводы, благодаря низкому импедансу их активной области. Это явное преимущество по сравнению с существующими фотомиксерами терагерцового диапазона, которые страдают от высокого импеданса порядка десятков кОм, что приводит к снижению энергоэффективности на несколько порядков. Благодаря частотной гребенчатой ​​природе излучения света внутри полости, этот радиочастотный источник может генерировать тона с высокой спектральной чистотой, что приводит к очень узкой (килогерц или субкигерц) ширине линии.Другой привлекательной особенностью LRT является то, что несущая частота может управляться током лазера, что позволяет в принципе синхронизировать его по фазе с эталонным микроволновым источником с использованием частотного деления и, таким образом, стабилизировать его с высокой точностью. В конечном счете, представленная здесь система получит преимущества беспрецедентной компактности по сравнению с существующими композитными системами беспроводной связи терагерцового диапазона (20), объединяя в одном устройстве возможность генерирования, модуляции и излучения субтерагерцовых волн при комнатной температуре, и она может найти применение в различных областях. от телекоммуникаций и спектроскопии до радиоастрономии и квантовой оптики.

Материалы и методы

Лазеры и антенны.

ККЛ имеет слоистую структуру, состоящую из решетки GaInAs / AlInAs, согласованной с InP; он излучает на расстоянии 9,0 мкм и более подробно описан в ссылке. 39. Волновод с ККЛ шириной 12 мкм был изготовлен методом реактивного ионного травления с последующей пассивацией SiN с использованием плазменного химического осаждения из газовой фазы, контактного осаждения Ti / Au с распылением с использованием подъема, утонения подложки до 150 мкм, Ti / Нанесение контакта Au и скалывание на устройство длиной 8 мм.Аппарат был напаян эпитаксиальной стороной вверх индием на медную пластину. Полуволновая дипольная антенна рассчитана на fB = 5,5 ГГц и состоит из двух полосок металла золотого цвета (каждая длиной 6,5 мм и шириной 2 мм) с зазором 1 мм, лежащих на полиактидной подложке, напечатанной на 3D-принтере (3- мм толщиной, εr = 2,7). Каждое плечо антенны соединено с одной стороны с одной из двух верхних площадок QCL с помощью проводов, а с другой стороны - с отрицательным разъемом источника тока через индуктор для минимизации утечки радиочастоты (RF) (приложение SI, приложение , Инжир.S2 C ). QCL работает в основном режиме частотной гребенки (1 свободный спектральный диапазон, интермодальный интервал) при вводимом токе ~ 1,82 A (1,26Ith), управляемом малошумящим драйвером тока (Wavelength Electronics QCL LAB 2000) и с его температурной стабилизацией при 16 ○ C с использованием терморегулятора с низким тепловым дрейфом (Wavelength Electronics TC5). В этом рабочем состоянии дифференциальное сопротивление QCL оценивается в 1,3 Ом, а излучаемая оптическая мощность на грань составляет 40 мВт.Несвязанные режимы автономного QCL обычно генерируют широкую ноту биений с мегагерцовой шириной линии и пьедесталом с высоким фазовым шумом. Здесь лазер работает в режиме частотной гребенки с частотой биений шириной линии килогерц, которая достаточно узкая для целей данной демонстрации. Если требуется для конкретного применения, ширина линии нот биений на уровне герц может быть достигнута в квантовом ключе за счет дополнительных улучшений в стабильности температуры и тока лазера, а также путем управления его дисперсией.

Микроволновые измерения в дальней зоне.

Картирование дальнего поля было выполнено путем установки коммерческой директивной рупорной антенны (RF Elements SH-CC 5-30) на том же оптическом столе с передатчиком QCL на расстоянии ∼0,9 м (16 λB) от сборки QCL. . Антенна имеет максимальное усиление 18,5 дБи, незначительные возвратные потери на частоте 5,5 ГГц и два отдельных порта для вертикальной и горизонтальной поляризации, и она была нацелена на передатчик QCL. Последний установлен на моторизованном поворотном столике, что позволяет отображать дальнее поле в горизонтальной плоскости.Оптический стол и другие отражающие поверхности поблизости покрыты поглотителями микроволнового излучения (SFC-4 от Cuming Microwave) с коэффициентом отражения менее 30 дБ на частоте 5,5 ГГц. Выход антенны (50 Ом) подключается к малошумящему предусилителю (усиление 19 дБ), а затем к анализатору спектра (Agilent E4448A). Этап и сбор данных контролируются компьютером.

Радиопередача.

Сигнал напряжения, генерируемый аудиоплеером, используется для модуляции лазерного тока с помощью входа внешней аналоговой модуляции источника тока (Wavelength Electronics QCL LAB 2000; аналоговая функция передачи тока: 0.4 A / V). Громкость аудиоплеера выбирается так, чтобы максимальное выходное напряжение размаха до значения (0,2 В) было таким, чтобы максимальное отклонение частоты модулированной ноты ударов QCL находилось в пределах полосы демодуляции программно-определяемого радио ( RTL-SDR: диапазон частот тюнера R820T от 25 до 1750 МГц; ширина полосы демодулятора RTL2832U 200 кГц). Используется широкополосная схема демодуляции FM. Как показано на рис. 2 A , усиление усилителя составляет 19 дБ на частоте 5,5 ГГц, а мощность гетеродина (Hittite HMC-T2240) равна 0 дБмВт.

Беспроводная блокировка впрыска.

Главный сигнал генерируется гетеродином (Hittite HMC-T2240), питающим рупорную антенну (RF Elements SH-CC 5-30). Для отслеживания изменений нот биений ККЛ, вызванных сигналом внешнего генератора, коаксиальный радиочастотный зонд (Quater A-20338; полоса пропускания постоянного тока 18 ГГц; диаметр наконечника ∼ 100 мкм) помещается в ближнее поле дипольной антенны на ККЛ. чип (∼2 мм от края одного из двух плеч). Это устройство является неинвазивным (в том смысле, что зонд не находится в электрическом контакте с дипольной антенной) и позволяет одновременно контролировать как ноту биений QCL RF, так и основной излучаемый сигнал гетеродина.Сигнал, обнаруженный зондом, усиливается (усиление 19 дБ) и измеряется анализатором спектра (Agilent E4448A).

Благодарности

Мы благодарим Д. Казакова за обсуждения, которые мотивировали эту демонстрацию, и внимательное чтение рукописи, а также А. Амиржана за полезные обсуждения. Мы признательны за поддержку со стороны NSF Award ECCS-1614631. Работа, проводимая лабораторией Линкольна, спонсировалась помощником министра обороны по научно-исследовательским и инженерным работам по контрактам ВВС FA8721-05-C-0002 и / или FA8702-15D-0001.Эта работа была частично выполнена в Центре наномасштабных систем, являющемся членом Национальной сети координированной инфраструктуры нанотехнологий, которая поддерживается премией NSF № 1541959. M.T. благодарит за поддержку Швейцарского национального научного фонда, грант 177836. B.S. был поддержан австрийским научным фондом Project NanoPlas P28914-N27. N.A.R. поддерживается грантом программы стипендий NSF DGE1144152. Любые мнения, выводы, заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения помощника министра обороны по исследованиям и разработкам или NSF.

Сноски

  • Вклад авторов: M.P., M.T., B.S., P.C., N.A.R., A.B., and F.C. спланированное исследование; M.P., M.T., B.S., P.C., N.A.R., Y.W., C.A.W., M.K.C. и D.M. проведенное исследование; M.P., M.T. и Y.W. проанализированные данные; и M.P., M.T. и F.C. написал газету.

  • Рецензенты: J.F., ETH Zurich; и T.W.H., Институт квантовой оптики Макса Планка.

  • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

  • Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.14116/-/DCSupplemental.

1 февраля будет вынесен приговор двум милиционерам, обвиняемым в избиении до смерти бывшего десантника

1 февраля 2013 года Саровский городской суд Нижегородской области огласит приговор двум сотрудникам милиции, обвиняемым в превышении служебных полномочий и нанесении телесных повреждений бывшему десантнику Сергею Титорову.

(На фото Сергей Титоров)

Прокурор просил суд приговорить Александра Щскукина, обвиняемого в совершении преступления, предусмотренного частью 3 статьи 286 УК РФ (превышение полномочий), к 8 годам лишения свободы, Сергея Белокобыльского, обвиняемого в совершении преступления, предусмотренного частью 4 статьи 111 УК РФ (причинение тяжкого вреда здоровью, повлекшего смерть) и часть 3 статьи 286 УК РФ (превышение полномочий), - к 15 годам лишения свободы.В настоящее время обвиняемые бывшие участковые милиционеры остаются на свободе.

Саровский городской суд уже дважды выносил приговоры по этому делу. В 2011 году оба обвиняемых были оправданы, а в 2012 году Сергея Белокобыльского приговорили к 4 годам лишения свободы. Оба приговора были отменены после обращения адвокатов Комитета против пыток, которые представляют интересы родственников жертвы.

Напомним, 25 января 2011 года сестра Сергея Титорова Олеся Курникова обратилась за помощью к правозащитникам.В процессе общественного расследования, проведенного сотрудниками Комитета МРПО против пыток, было констатировано, что 6 августа 2010 года сотрудники милиции безжалостно избили Сергея Титорова сначала в его доме, а затем в отделении милиции, пытаясь заставить его подписать протокол об административном правонарушении, которого он не совершал.

К таким же выводам пришел и следователь Следственного комитета РФ. Полицейские нанесли множественные удары руками и ногами по разным частям его тела, в том числе по жизненно важным областям.В результате избиения были получены множественные синяки, два перелома ребер и разрыв селезенки.

7 августа 2010 года уцелевший в горячих точках десантник, получивший боевые награды и получивший ранение во время службы в Кировабаде, скончался от шока, вызванного массивной кровопотерей из-за разрыва селезенки, в реанимационном отделении Саровской больницы. клиническая больница.

«Это уголовное дело рассматривается уже более двух лет. Ситуация осложняется тем, что задержанного Титорова избили дважды.Сначала он получил травмы от сотрудников милиции в собственной квартире. Затем, как утверждает следствие, его избили в отделении милиции. Но, по версии подсудимых, физическое повреждение, повлекшее за собой смерть, было нанесено Титорову после того, как он покинул РОВД. Надеюсь, что суд напишет окончание по этому делу и не останется никаких оснований для обжалования приговора », , - отметил начальник следственного управления Нижегородского отделения Комитета МРПО против пыток Сергей Уткин.

Реверсирование дилатационной кардиомиопатии после успешной радиочастотной аблации частых преждевременных сокращений предсердий, новая причина кардиомиопатии, вызванной аритмией

J Фибрилляция предсердий. 2012 Dec; 5 (4): 627.

Paul Louis Vervueren, MD, Clement Delmas, MD, Mathieu Berry, MD, Anne Rollin, MD, Marie Sadron, MD, Alexandre Duparc, MD, Пьер Мондоли, MD, Бенджамин Honton, MD, Olivier Lairez, MD, и Philippe Maury, MD

Fédération de Cardiologie, Университетская клиника Rangueil, Тулуза, Франция

Для корреспонденции: P Maury, Unité de Rythmologie et de Stimulation Cardiaque, Fédération de Cardiologie, University Hospital Rangueil, 310x59 Toulouse 09, Франция.

Поступила в редакцию 28 мая 2012 г .; Пересмотрено 3 ноября 2012 г .; Принято 18 ноября 2012 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Непрерывные преждевременные сокращения предсердий как потенциальная причина кардиомиопатии, вызванной тахикардией, подозревались у пациента с дилатационной неишемической кардиомиопатией и сильно измененной фракцией выброса левого желудочка. Устранение очага левого предсердия путем чрескожной радиочастотной абляции привело к нормализации клинического статуса, размеров предсердий и желудочков и систолической функции левого желудочка.

Введение

Мужчина 40 лет был направлен в наше учреждение по поводу недавнего возникновения застойной сердечной недостаточности. У него появилась одышка (класс II по NYHA) вместе с учащенным сердцебиением в течение нескольких месяцев, кульминацией которого стал недавний эпизод острого отека легких. Пациент не имел серьезного личного или семейного анамнеза и ранее не лечился. Эхокардиография выявила расширенное левое предсердие (32 см2) и левый желудочек (конечный диастолический объем 300 см3, конечный диастолический диаметр 71 мм) с измененной фракцией выброса левого желудочка (ФВЛЖ 28%) без гипертрофии (перегородка 12 мм и задняя стенка 10 мм. толщина) и без какой-либо специфической этиологии после полного обследования, включая МРТ и коронарную ангиографию.

Исходная ЭКГ выявила непрерывные изолированные или короткие вспышки мономорфных преждевременных сокращений предсердий с аберрантной внутрижелудочковой проводимостью или без нее. Морфология зубца P преждевременных сокращений указала на происхождение правой верхней легочной вены () [1]. Аберрантная проводимость была в основном по схеме блокады левой ножки пучка Гиса. Обе дневные амбулаторные записи, выполненные перед госпитализацией, выявили от 35000 до 40000 преждевременных сокращений (около 35-40% ежедневных сердечных сокращений). Около 15000 ежедневных преждевременных сокращений предсердий (15% сердечных сокращений) все еще присутствовали в нашем учреждении при приеме бета-адреноблокаторов и амиодарона, при этом большая часть из них (около 10000) проводилась в желудочки с различной степенью аберрантности.Были изолированы преждевременные сокращения предсердий (около 3500) или группы в дуплетах (около 4500 дуплетов) или короткие залпы (около 400 залпов, более длительные продолжались 5 секунд при 151 ударах в минуту) (). В большинстве случаев присутствовали бигеминии или тригеминии, и не было никаких доказательств интерполированных сокращений или непроведенных преждевременных сокращений. Средняя частота сердечных сокращений желудочков составляла 70-73 уд / мин.

ЭКГ в 12 отведениях, показывающая преждевременное сердцебиение предсердий с феноменом P / T, с положительным зубцом P в нижних отведениях (амплитуда в отведении II> отведении III), +/- в отведении V1 и отрицательным зубцом P в VL, что свидетельствует о Происхождение правой легочной вены

Отслеживание одного отведения из первоначальной амбулаторной записи (продолжительность один час), показывающее непрекращающийся характер преждевременных сокращений предсердий, с аберрантией или без нее, в основном сгруппированные в двойные-тройные

Связанные с кардиомиопатией, вызванной тахикардией к многочисленным преждевременным сокращениям предсердий, хотя изначально не исключалась примитивная дилатационная кардиомиопатия, осложненная предсердными аритмиями.Чтобы различать обе гипотезы, мы решили выполнить чрескожную радиочастотную (РЧ) абляцию. Из-за морфологии зубца P, указывающей на происхождение от верхних легочных вен, верхние левая и правая вены были разъединены с использованием сегментарной устьевой RF-абляции с круговым мультиполярным катетером под рентгеноскопией. Обе вены были электрически связаны с расширенными потенциалами легочных вен, большая часть преждевременных сокращений предсердий во время этой процедуры исходила от правой верхней ().После полного отсоединения обеих вен наблюдались только исключительные преждевременные сокращения. Следовательно, ни нижние легочные вены, ни верхняя полая вена не проверялись. Однако послеоперационные амбулаторные записи все же обнаружили около 13000 предсердных сокращений (12% сердечных сокращений) (5000 изолированных, 3000 дуплетов, 650 коротких залпов). ФВЛЖ после процедуры не изменилась (23% на МРТ). Пациент был выписан на лечение бета-адреноблокаторами и ингибитором ангиотензинпревращающего фермента (АПФ).

Внутрисердечная запись, показывающая преждевременное сокращение предсердий, возникающее из правой верхней легочной вены: самая ранняя активация была зарегистрирована на многополярном катетере лассо или дистальном радиочастотном катетере (*), расположенном в правой верхней легочной вене за 20 мс до начала эктопической волны P, в то время как Записано через 60 мс после начала зубца P и предшествует потенциалу предсердий дальнего поля (стрелка) во время синусового ритма. P = синусовый узел P волна. PAC = Преждевременное сокращение предсердий

Два месяца спустя состояние пациента ухудшилось (класс III по NYHA, ФВЛЖ 30%), и при 24-часовой записи все еще было около 25000 преждевременных сокращений предсердий, несмотря на бета-блокаторы (25% от общего числа сердечных сокращений). ).Морфология эктопических зубцов P не изменилась, что снова указывает на происхождение правой верхней легочной вены. Поэтому была предпринята попытка новой радиочастотной абляции с использованием той же техники. Обе верхние вены были обнаружены повторно соединенными, и в общей сложности пять легочных вен (две левые и три правые легочные вены) могли быть полностью отсоединены. В начале этой второй процедуры было показано, что эктопические биения возникают в основном из трех правых вен. Однако преждевременные сокращения предсердий с аналогичной неизменной морфологией все еще присутствовали после полного отсоединения легочной вены, что указывает на наличие дополнительного невенозного очага.Верхняя полая вена не была электрически связана с правым предсердием. Картирование левого предсердия было выполнено с помощью рентгеноскопии, что позволило определить местонахождение эктопического очага на верхней перегородке задней стенки левого предсердия, на среднем расстоянии между антральным отделом верхней и нижней вен (). Трехминутное применение RF на этом участке окончательно устранило все эктопии предсердий. В течение следующих 24 часов было всего 86 преждевременных сокращений предсердий, и пациент был выписан из больницы, получая варфарин, бета-адреноблокаторы, АПФ и диуретики.

Внутрисердечная запись в месте успешной радиочастотной абляции (задняя стенка левого предсердия, см. Текст). Мультиполярный катетер лассо был установлен на задней стенке около антрума правых легочных вен. В этом месте во время преждевременных сокращений предсердий четкая картина QS была представлена ​​на униполярной записи от дистального конца катетера RF («uni»), а также при самом раннем отклонении на биполярном дистальном диполе катетера RF («distal RF» ) (На 20 мс раньше начала зубца P на ЭКГ).Аббревиатуры те же, что и на рисунке 3.

Пять месяцев спустя у пациента не было симптомов, и было только 29 ежедневных преждевременных сокращений предсердий. ФВЛЖ улучшилась (45%) при почти нормальных размерах левого желудочка (конечный диастолический диаметр 58 мм). Наконец, через два месяца после приема тех же лекарств, кроме диуретиков, пациент чувствует себя очень хорошо, с постоянным регулярным синусовым ритмом. ФВЛЖ почти нормализована (50%), как и размеры левого предсердия (12 см²) и размеры желудочка (конечный диастолический диаметр 58 мм или 26 мм / м², конечный диастолический объем 120 см3 или 56 см / м²).Удивительно, но присутствовала гипертрофия левого желудочка (толщина перегородки 15 мм), чего раньше не было. Эта гипертрофия левого желудочка снова была обнаружена через два года после процедуры (перегородка 14 мм и толщина задней стенки 15 мм), в то время как пациент считался излеченным от аритмии и сердечной недостаточности (ФВ ЛЖ 60%).

Обсуждение

Кардиомиопатия, вызванная тахикардией, описана в течение 25 лет. [2–4] Обращение систолической дисфункции левого желудочка обычно наблюдается после устранения тахикардии абляцией или лекарствами.Могут быть вовлечены различные аритмии, такие как стойкие или непрекращающиеся различные виды предсердной тахикардии, постоянные формы узловой реципрокной тахикардии или непрерывная желудочковая тахикардия. Частые изолированные преждевременные сокращения желудочков недавно были признаны потенциальной причиной «индуцированной аритмией» кардиомиопатии [5-8], механизм которой обсуждается [4].

Несмотря на множество публикаций в этой области, похоже, не описано ни одного случая миокардиопатии, вызванной аритмией, связанной с частыми преждевременными сокращениями предсердий.Насколько нам известно, это первый зарегистрированный случай кардиомиопатии, «связанной с преждевременными сокращениями предсердий». Несмотря на то, что этот случай может быть связан с более обычной кардиомиопатией, вызванной тахикардией, связанной с фибрилляцией предсердий [9], интересно отметить, что многочисленные эктопические преждевременные сокращения предсердий, по существу изолированные или сгруппированные в дуплеты, могут вызывать такие тяжелые, но обратимые левые сокращения. дисфункция желудочков. Пагубные последствия изолированных предсердных сокращений, вероятно, очень редки из-за отсутствия ранее описанных подобных случаев.

Этот случай снова демонстрирует обращение вспять кардиомиопатий, вызванных аритмией. Действительно, ФВЛЖ улучшается только после успешной абляции с уменьшением диаметра и объема из-за обратного ремоделирования левого желудочка и левого предсердия. Однако диагноз миокардиопатии, вызванной аритмией, остается только ретроспективным после улучшения ФВЛЖ после устранения аритмии. Это причина того, почему агрессивная помощь необходима в каждом случае, когда требуется диагностика кардиомиопатии, вызванной аритмией.

Трудно оценить минимальное количество ежедневных преждевременных сокращений, при котором вероятна кардиомиопатия, вызванная аритмией. В нескольких исследованиях сделан вывод о том, что риск развития кардиомиопатии, вызванной аритмией, имел место, когда преждевременные желудочковые сокращения превышали 10 000 10–200 000 11 преждевременных сокращений за 24 часа или более 24% сердечных сокращений [8], но сообщалось о случаях с гораздо меньшим, например 7800 5 или даже 5500 в день. [12] У нашего пациента присутствовало от 15000 до 40000 ежедневных преждевременных сокращений в соответствии с различными этапами его истории болезни (от 15 до 40% сердечных сокращений), поэтому минимальное количество преждевременных сокращений предсердий, вызывающих кардиомиопатию, вероятно, меньше, даже если все еще неизвестно.Минимальное количество преждевременных сокращений предсердий, необходимое для подозрения на кардиомиопатию, вызванную аритмией, может, однако, не соответствовать минимальному количеству преждевременных сокращений желудочков в этой ситуации.

Существует множество гипотез о физиопатологических механизмах кардиомиопатии, вызванной аритмией. Клеточные механизмы, вероятно, связаны с истощением энергии миокарда, изменениями в клеточном метаболизме кальция, окислительным стрессом, ишемией / аноксией или апоптозом. [2–4] Также могут быть задействованы гемодинамические последствия основной аритмии, включая учащение сердечного ритма, уменьшение левого желудочка. наполнение из-за сокращенного диастолического времени, внутри- или межжелудочковой диссинхронии, вызванной желудочковыми сокращениями или нарушениями внутрижелудочковой проводимости, или пагубными гемодинамическими последствиями нерегулярной частоты сердечных сокращений.[2–4] Парадоксально, но некоторые кардиомиопатии, вызванные тахикардией, не связаны с учащенным сердечным ритмом, например, в некоторых случаях фибрилляция предсердий с замедлением желудочкового ритма, что указывает на роль потери сокращения предсердий. [9] Точно так же средняя частота сердечных сокращений желудочков у нашего пациента не увеличилась, несмотря на многочисленные преждевременные сокращения, из-за их довольно длительного интервала сцепления (феномен P / T). Наконец, индивидуальная чувствительность, возможно, из-за до сих пор неизвестного генетического фона, обычно наблюдается в клинической практике, поскольку только у небольшой части пациентов с многочисленными преждевременными сокращениями предсердий или желудочков действительно наблюдалась прогрессирующая ремоделирование желудочков.

Наконец, несмотря на нормализацию ФВ ЛЖ, важно знать, было ли у этого пациента дальнейшее основное структурное заболевание сердца, поскольку во время наблюдения была отмечена стойкая гипертрофия левого желудочка, которая изначально не наблюдалась. Это может быть маркером эволюционного основного структурного заболевания сердца, но это также может быть следствием ремоделирования желудочков. Действительно, несколько экспериментальных исследований на моделях кардиомиопатии, вызванной тахикардией, показали гипертрофию левого желудочка, связанную с ремоделированием левого желудочка после нормализации нарушений ритма.Эта гипертрофия была связана с гистологическими модификациями, в частности, с внеклеточным увеличением коллагена. [12,13]

Раскрытие информации

Авторы не сделали никаких заявлений, относящихся к этой статье.

Ссылки

1. Ямане Т., Шах Д. К., Пенг Дж. Т., Джайс П., Хосини М., Дайзенхофер И., Чой К. Дж., Макл Л., Клементи Дж., Хаиссагер М. Морфологические характеристики зубцов P во время выборочной стимуляции легочной вены. Варенье. Coll. Кардиол. 2001, 01 ноября; 38 (5): 1505–10.[PubMed] [Google Scholar] 2. Макларан К. Дж., Герш Б. Дж., Сагрю Д. Д., Хэммилл С. С., Сьюард Дж. Б., Холмс Д. Р. Тахикардия, вызванная дисфункцией миокарда. Обратимое явление? Бр. Харт Дж. Март 1985, 53 (3): 323–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. Пакер Д. Л., Барди Г. Х., Уорли С. Дж., Смит М. С., Кобб Ф. Р., Коулман Р. Е., Галлахер Дж. Дж., Герман Л. Д. Кардиомиопатия, индуцированная тахикардией: обратимая форма дисфункции левого желудочка. Являюсь. J. Cardiol. 1 марта 1986 г .; 57 (8): 563–70. [PubMed] [Google Scholar] 4.Симантиракис Эммануэль Н., Куталас Эммануэль П., Вардас Панос Э. Кардиомиопатии, вызванные аритмией: загадка курицы и яйца до сих пор не решена? Europace. 2012 Апрель; 14 (4): 466–73. [PubMed] [Google Scholar] 5. Тайеб Джером М., Мори Филипп, Шах Дипен, Дюпарк Александр, Галинье Мишель, Делэй Марк, Морис Ронан, Альфарес Али, Барней Клод. Лечение дилатационной кардиомиопатии путем устранения частых преждевременных сокращений левого или правого желудочка. J Interv Card Electrophysiol. 2007 ноябрь; 20 (1-2): 9–13.[PubMed] [Google Scholar] 6. Гримм В., Менз В., Хоффманн Дж., Майш Б. Обращение к кардиомиопатии, вызванной тахикардией, после устранения повторяющейся мономорфной тахикардии выходного тракта правого желудочка. Стимуляция Clin Electrophysiol. 2001 Февраль; 24 (2): 166–71. [PubMed] [Google Scholar] 7. Богун Франк, Кроуфорд Томас, Райх Стивен, Коллинг Тодд М., Армстронг Уильям, Гуд Эрик, Джонгнарангсин Крит, Марин Джозеф Э., Чу Аман, Пелоси Франк, Орал Хакан, Моради Фред. Радиочастотная абляция частых идиопатических преждевременных желудочковых комплексов: сравнение с контрольной группой без вмешательства.Сердечного ритма. Июль 2007 г .; 4 (7): 863–7. [PubMed] [Google Scholar] 8. Баман Тимир С., Ланге Дэйв К., Илг Карл Дж., Гупта Санджая К., Лю Цзы-Ю, Альгуайр Крейг, Армстронг Уильям, Гуд Эрик, Чу Аман, Джоннарангсин Крит, Пелоси Франк, Кроуфорд Томас, Эбингер Мэтью, Орал Хакан, Моради Фред , Богун Франк. Связь между бременем преждевременных желудочковых комплексов и функцией левого желудочка. Сердечного ритма. Июль 2010 г .; 7 (7): 865–9. [PubMed] [Google Scholar] 9. Сюй Ли-Ферн, Жайс Пьер, Сандерс Прашантан, Гарри Стефан, Хосини Мелез, Захер Фредерик, Такахаши Йошихиде, Роттер Мартин, Паскье Жан-Люк, Скаве Кристоф, Бордашар Пьер, Клементи Жакер, Хаис.Катетерная абляция при фибрилляции предсердий при застойной сердечной недостаточности. N. Engl. J. Med. 2004 декабрь 02; 351 (23): 2373–83. [PubMed] [Google Scholar] 10. Такемото Масао, Ёсимура Хитоши, Охба Юрика, Мацумото Ясухару, Ямамото Умпей, Мохри Масахиро, Ямамото Хидео, Оригути Хидеки. Радиочастотная катетерная абляция преждевременных желудочковых комплексов из тракта оттока правого желудочка улучшает дилатацию левого желудочка и клинический статус у пациентов без структурных заболеваний сердца. Варенье. Coll. Кардиол.2005 апр 19; 45 (8): 1259–65. [PubMed] [Google Scholar] 11. Секигучи Юкио, Аонума Казутака, Ямаути Ясутеру, Обаяси Тору, Нива Акихиро, Хачия Хитоши, Такахаши Ацуши, Нитта Дзюнити, Исака Ёсито, Исобэ Мицуаки. Хронические гемодинамические эффекты после радиочастотной катетерной аблации частых мономорфных преждевременных сокращений желудочков. J. Cardiovasc. Электрофизиол. 2005 Октябрь; 16 (10): 1057–63. [PubMed] [Google Scholar] 12. Ярлагадда Рави К., Иваи Сей, Стейн Кеннет М., Марковиц Стивен М., Шах Бинди К., Чунг Джим В., Тан Вивиан, Лерман Брюс Б., Миттал Сунит.Реверсирование кардиомиопатии у пациентов с повторяющейся мономорфной желудочковой эктопией, исходящей из тракта оттока правого желудочка. Тираж. 2005 23 августа; 112 (8): 1092–7. [PubMed] [Google Scholar] 13. Томита М., Спинале Ф. Г., Кроуфорд Ф. А., Зиле М. Р. Изменения объема, массы и функции левого желудочка во время развития и регресса кардиомиопатии, вызванной суправентрикулярной тахикардией. Несоответствие между восстановлением систолической и диастолической функции. Тираж. 1991 февраль; 83 (2): 635–44.[PubMed] [Google Scholar] 14. Spinale F G, Tomita M, Zellner J L, Cook J C, Crawford F A, Zile M R. Ремоделирование коллагена и изменения функции LV во время развития и восстановления от наджелудочковой тахикардии. Являюсь. J. Physiol. 1991 август; 261 (2 Pt 2): h408–18. [PubMed] [Google Scholar]

PDS RUSSIA RELIGION NEWS Сентябрь 2019

PDS RUSSIA RELIGION NEWS сентябрь 2019

Британские новости русский жестокое обращение со Свидетелями Иеговы

ШЕСТЬ СВИДЕТЕЛЕЙ ИЕГОВЫ ПОЛУЧИТЬ ТЮРЬМУ УСЛОВИЯ В САРАТОВЕ

BBC Русский Служба, 20 сентября 2019

Ленинский районный суд Саратова вынес приговор шести членам религиозной организации Иеговы Свидетели.Они получили от двух до трех с половиной лет лишение свободы. Свидетели Иеговы подвергаются преследованию в других регионы России также, несмотря на слова президента Владимира Путина в своих защита.

"Суд признал действия все шесть представителей организации по частям 2 статьи 282.1 УК РФ (организация экстремистского сообщества) и назначил двоих из них наказание в виде трех с половиной лет лишения свободы, один получил три года, а еще три, два года лишения свободы ", Нажмите Об этом Интерфаксу сообщили в службе суда.

Все шесть членов Иеговы Свидетели (запрещенная в России организация) будут служить своим наказание в колония общего режима. Других подробностей дела нет Был раскрыт.

Приговор вынесен вчера, 19 Сентябрь, но об этом стало известно только сейчас. Все шесть подсудимых был в свобода до приговора суда и после его объявления они были взяты под стражу.

Пресс-секретарь президент Россия, Дмитрий Песков, не захотел комментировать приговор, говоря, что он не знает об этом.


Прокуратура Свидетелей Иеговы

Преследование Иеговы Свидетели начали после 2017 года, когда Верховный суд России запретил деятельность «Административный центр Свидетелей Иеговы в России» и упорядоченный что центр и его региональные подразделения должны быть ликвидированы.Министерство юстиции, которая обратилась в суд, обнаружила в деятельность организация нарушений закона «О противодействии экстремистской активность »

Один из самых известных случаи судебное преследование Свидетелей Иеговы было приговором Железнодорожный Орловский суд, приговоривший 6 февраля этого года к шести лет лишения свободы гражданин Дании Деннис Кристенсен.

Согласно изучение, Кристенсен фактически был лидером организации Свидетели Иеговы в Орле, хотя формально в нее не входил.

В феврале стало известно, что Свидетели Иеговы, арестованные в Сургуте, могли быть подвергнуты пытать. Этот были описаны ими самими и их адвокатами.В Сургуте Операция проводился, в рамках которого члены организации были обыскан и взят для допроса. Уголовное дело возбуждено в отношении троих из их.

В сентябре штат Министерство США ввели санкции против двух офицеров изучение отдел по Сургуту, Владимир Ермолаев и Степан Ткач, цитируя заслуживающие доверия информация об их участии в пытках или жестоком обращении, бесчеловечно, или унизительное отношение или обращение со Свидетелями Иеговы.В Государственный департамент утверждает, что исследователи «вызвали удушье», были потрясены, а также избили не менее семи членов религиозной организации.

Путин обещал разобрать это из

В декабре 2018 г. Президент Владимир Путин неожиданно высказался в поддержку Иеговы. Свидетели, называя преследование Свидетелей Иеговы "полным бредом".«

"Свидетели Иеговы также находятся Христиане, за что их преследуют. я тоже не поймите это очень хорошо. Поэтому необходимо просто проанализировать это; это необходимо сделать Об этом », - заявил Путин на заседании Комитета по правам человека.

В феврале журналисты спросил его прессу секретаря, когда будут подготовлены инструкции относительно результаты заседание совета."Будут инструкции; проблема будет работал вне; но мы до сих пор не знаем, каким образом », - ответил Песков на время. «Это сложная тема, но тем не менее она остается актуальной. повестка дня "

Ответ на вопрос ли от с точки зрения здравого смысла можно считать приверженцы Свидетели Иеговы - экстремисты, представитель Кремля сказал: "Мы не может использовать концепции здравого смысла для правительственных цели; во-первых место, мы используем понятия законности или незаконности."(тр. PDS, опубликовал 20 Сентябрь 2019)


Россия Религия Новости Текущие новости

Отказ от ответственности редакции: RRN делает не намерены подтверждать достоверность информации представлены в статьях. RRN просто намеревается сертифицировать точность английского перевода содержания статьи по мере их появления в средствах массовой информации стран бывший СССР.

Если материал указан, пожалуйста, укажите публикация, из которой оно пришло. Не обязательно указывать эта веб-страница. Если материал передается в электронном виде, пожалуйста, включить ссылку на URL, http://www.stetson.edu/~psteeves/relnews/.

Линия MMWoF с большим радиусом действия 60 ГГц со свободными импульсами лазерных диодов

Теоретический принцип: a. фотонная ММВ несущая с частотой 60 ГГц двух взаимно некогерентных оптических несущих.б. квадратичное обнаружение огибающей мощности для данных MMW QAM-OFDM на частоте 60 ГГц

Концепция взаимно некогерентной генерации двухволновой оптической несущей и удаленного оптического гетеродина синтеза несущей MMW в системе MMWoF показана на рисунке 1. Эта архитектура состоит из ключевых методов, включая: (i) модуляцию с одной несущей с помощью CLD с синхронизацией по длине волны и (ii) квадратичное обнаружение огибающей мощности взаимно некогерентных двухволновых оптических несущих, гетеродированных данных MMW QAM-OFDM.В центральной станции в качестве оптического задающего устройства для реализации оптической передачи в основной полосе используется свободно работающий перестраиваемый лазер (TL) (рис. 1 (a)). Для кодирования QAM-OFDM на конкретном канале DWDM непосредственно модулированный ведомый CLD используется в качестве оптического модулятора и модо-селективного усилителя (рис. 1 (b)) через синхронизацию длины волны, управляемую ведущим (рис. {N} {P} _ {n} \, \ cos (2 \ pi n {f} _ {поднесущая} t + {\ theta} _ {n})}] \ cos [kz-2 \ pi ({f} _ {1} + \ Delta {f} _ {1}) t], = {E} _ {OFDM} ( t) \ cos [kz-2 \ pi ({f} _ {1} + \ Delta {f} _ {1}) t] $$

(1)

, где P 0 обозначает среднюю мощность CLD, N общее количество поднесущих OFDM, k постоянная распространения, f 1 оптическая частота и Δ f 1 собственное колебание частоты, вызванное CLD, и P n , f поднесущая и θ n обозначают оптическую мощность, частоту и фазу n -я поднесущая OFDM соответственно.После передачи SMF взаимно некогерентные двухволновые оптические несущие получают путем комбинирования переданной в нисходящем потоке несущей CLD с другой локализованной несущей TL в оптическом сетевом блоке (ONU). Такие свободно работающие и независимые от когерентности двухволновые оптические носители демонстрируют только оптическую модуляцию с одной несущей, чтобы полностью устранить эффект замирания радиочастотной мощности, вызванный хроматической дисперсией, после обнаружения оптического гетеродина (рис. {\ rightharpoonup} (z, \, t) = {E} _ {OFDM} (t) \ cos [kz-2 \ pi ({f} _ {1} + \ Delta {f} _ {1}) t] + {E} _ {TL, local} \, \ cos [ kz-2 \ pi ({f} _ {2} + \ Delta {f} _ {2}) t], $$

(2)

, где E TL, локальный обозначает амплитуду, f 2 оптическую частоту, а Δ f 2 колебания частоты локализованной TL.{2} \ frac {1 + \, \ cos \, 2 [2 \ pi ({f} _ {2} - {\ rm {\ Delta}} {f} _ {2}) t]} {2} \\ + {E} _ {OFDM} (t) {E} _ {TL, local} \, \ cos [2 \ pi ({f} _ {1} + {f} _ {2} + {\ rm {\ Delta}} {f} _ {1} - {\ rm {\ Delta}} {f} _ {2}) t] \\ + {E} _ {OFDM} (t) {E} _ {TL , local} \, \ cos [2 \ pi ({f} _ {1} - {f} _ {2} + {\ rm {\ Delta}} {f} _ {1} + {\ rm {\ Delta }} {f} _ {2}) t] \ end {array} \}, $$

(3)

, где R обозначает чувствительность PD. В уравнении. 3 четвертый член справа - это центральная несущая MMW с доставленными данными QAM-OFDM.Обычно передаваемые MMW данные на беспроводном приемном конце должны быть преобразованы с понижением частоты в основную полосу частот путем смешивания микроволнового гетеродина. Из-за несинхронизации фазы и несинхронизации частоты между взаимно некогерентными двухволновыми оптическими несущими, суммарная флуктуация частоты оптически гетеродифицированной центральной несущей MMW (Δ f = Δ f 1 + Δ f 2 ) серьезно делают нестабильность понижающего преобразования. Чтобы избежать такого колебания шума, возникающего из-за биений свободно работающих и независимых от когерентности несущих, используется квадратичный детектор огибающей мощности, который может самостоятельно преобразовывать данные QAM-OFDM из диапазона MMW в полосу модулирующих частот без использования микроволн. гетеродин и исключает влияние шума, вызванного нестабильностью понижающего преобразования.{2} [2 \ pi ({f} _ {1} - {f} _ {2} + {\ rm {\ Delta}} f) t] = {P} _ {OFDM} (t) \ {\ cos [2 \ pi (2 {f} _ {1} -2 {f} _ {2} +2 {\ rm {\ Delta}} f) t] +1 \} = {P} _ {OFDM} ( t) + {P} _ {OFDM} (t) \ cos [2 \ pi (2 {f} _ {1} -2 {f} _ {2} +2 {\ rm {\ Delta}} f) t ], $$

(4)

В уравнении. 4 первый член в правой части обозначает электрическую мощность данных OFDM, преобразованных с понижением частоты, что ясно указывает на исключение флуктуаций частоты, вызванных преобразованием с понижением частоты, в данных OFDM. С другой стороны, полученная электрическая мощность преобразованных с понижением частоты данных OFDM составляется путем умножения оптической мощности данных OFDM на квадрат чувствительности и оптической мощности локализованного TL.На основе такого соотношения электрическая мощность данных OFDM, преобразованных с понижением частоты, может быть эффективно увеличена за счет увеличения оптической мощности локализованного TL при фиксированной чувствительности приемника PD. Таким образом, в предлагаемой концепции локализованный TL рассматривается как ключевой источник света, чтобы не только обеспечивать дистанционно независимую от когерентности оптическую несущую, но также усиливать мощность приема данных OFDM, преобразованных с понижением частоты.

Характеристики пропускной способности модулятора CLD с синхронизацией по длине волны и Кодирование данных OFDM 64-QAM с помощью модулятора CLD с синхронизацией по длине волны для оптической нисходящей передачи

Внешнее заполнение модулятора CLD с помощью ведущего устройства не только управляет выбранной длиной волны канала DWDM, но и увеличивает полосу модуляции за счет шума чрезвычайно низкой интенсивности во время кодирования данных QAM-OFDM.На рис. 2 (а) показан оптический спектр модулятора CLD при токе смещения 56 мА до и после внешнего ввода 3 дБмВт. Свободно работающий модулятор CLD с увеличенной длиной резонатора и уменьшенным коэффициентом отражения от передней грани может обеспечивать плотные продольные моды с разносом длин волн 0,6 нм. Введение задающего сигнала на уровне 3 дБм вынуждает модулятор CLD выбирать одиночную продольную моду с коэффициентом подавления боковой моды (SMSR) до 47,8 дБ (обозначено меткой «X» на рис. 2 (a)).Обратите внимание, что продольная мода с красным смещением возникает из-за присущей ему стабильной синхронизации CLD, расположенной на немного большей длине волны из-за эффективного снижения порога 37 . Как показано на рис. 2 (b), зависимость мощности от тока демонстрирует, что пороговый ток подчиненного модулятора CLD снижается с 19 до 9 мА после внешнего главного инжектора, что также увеличивает выходную мощность подчиненного модулятора CLD. при фиксированной точке смещения. На рисунке 2 (c) показаны частотные характеристики модуляции модулятора CLD с синхронизацией длины волны ведущим устройством и без нее.В состоянии автономной работы модулятор CLD обеспечивает полосу модуляции 6 дБ 8,4 ГГц для передачи данных QAM-OFDM, которая немного сокращается до 7,5 ГГц после синхронизации длины волны с ведущим, поскольку эффект спада снижает мощность частотно-частотная характеристика 30,31 . То есть либо большое смещение, либо сильная инжекция существенно повышают частоту релаксационных колебаний модулятора CLD, что, таким образом, приносит в жертву низкочастотную энергию для расширения широкополосного отклика.С другой стороны, синхронизация длины волны модулятора CLD не только увеличивает частоту его релаксационных колебаний, но также подавляет его относительный шум интенсивности (RIN) 38 . Как показано на рис. 2 (d), пик RIN модулятора CLD может быть сдвинут вверх с 7,4 до> 10 ГГц после интенсивной инжекции задающего сигнала, что значительно снижает уровень RIN с -102,2 до -108,2 дБ / ГГц. Хотя синхронизация основной длины волны сужает полосу пропускания ведомого модулятора CLD на 6 дБ за счет сдвига частоты релаксационных колебаний вверх, повышенная выходная мощность и уменьшенный RIN по-прежнему обеспечивают отличные функции модуляции, способствующие кодированию данных QAM-OFDM.

Рисунок 2

Выходные характеристики CLD с синхронизацией по длине волны и характеристики передачи переносимых данных OFDM 64-QAM при оптической передаче BtB. ( a ) оптические спектры, ( b ) зависимости мощности от тока, ( c ) частотные характеристики и ( d ) отклики RIN модулятора CLD с синхронизацией длины волны и без нее. ( e ) BER и графики созвездий. ( f ) Отклики SNR при разных токах смещения. ( g ) Отклики SNR с различным разносом частот отклонены от точки постоянного тока.

Поскольку средняя мощность электрических данных 64-QAM OFDM фиксирована на уровне 1,6 дБм, соответствующая точка смещения модулятора CLD с синхронизацией по длине волны должна быть оптимизирована, чтобы предотвратить ограничение формы сигнала QAM-OFDM во временной области путем прямой модуляции ниже порогового значения. (I смещение -I th OFDM ) или за пределами насыщения (I sat -I bias OFDM ). На рисунке 2 (e) показаны значения BER и соответствующие графики совокупности оптических встречно-обратных (BtB) данных OFDM 64-QAM, передаваемых в полосе частот OFDM 8 ГГц, переносимых модулятором CLD с синхронизацией по длине волны, как функция смещения. токи.Доставленные данные QAM-OFDM оптимизируют EVM до 7,1% и BER до 3,7 × 10 −3 за счет увеличения постоянного тока смещения модулятора CLD до 56 мА, что является результатом снижения RIN и подавления ограничения формы сигнала после оптимизации. Чрезмерное смещение модулятора CLD за пределы 60 мА может вызвать искажение формы сигнала в верхней части, что приведет к ухудшению EVM и BER данных QAM-OFDM до 7,5% и 4,8 × 10 -3 , соответственно. Это вызвано либо ограничением насыщения, либо снижением пропускной способности модулятора CLD, что ухудшает реакцию SNR данных QAM-OFDM, переносимых поднесущими OFDM на высоких частотах.На рисунке 2 (f) показаны характеристики SNR данных QAM-OFDM, передаваемых модулятором CLD с синхронизацией по длине волны, смещенным при разных токах. При увеличении тока смещения модулятора CLD до 56 мА характеристика отношения сигнал / шум передаваемых данных QAM-OFDM может быть увеличена на> 2 дБ (с 22,1 до 23 дБ), в то время как избыточное смещение неизбежно ухудшает среднее отношение сигнал / шум до уровня сравнимо с случаями недостаточной систематической ошибки. Чтобы предотвратить ухудшение отношения сигнал / шум данных OFDM 64-QAM на низких частотах поднесущих OFDM из-за отклика среза электрических компонентов, частота первой поднесущей OFDM увеличивается до 46.9 МГц от точки постоянного тока. Как показано на рисунке 2 (g), отклик SNR данных OFDM 64-QAM на низких частотах может быть улучшен на> 6 дБ после увеличения начального частотного разнесения для выделения поднесущих OFDM до 46,9 МГц, что оптимизирует EVM для 7%, средний SNR до 23,1 дБ и BER до 3,4 × 10 −3 .

Улучшение передаваемых данных OFDM 64-QAM с помощью технологии предыскажения

Для дальнейшего улучшения данных OFDM 64-QAM, переносимых модулятором CLD с синхронизацией по длине волны, технология предыскажения используется для сглаживания отклика SNR по всему ширина полосы кодирования полученных данных QAN-OFDM.В верхней части рисунка 3 (а) показаны характеристики отношения сигнал / шум данных QAM-OFDM, переносимых модулятором CLD с синхронизацией по длине волны с технологией предыскажения и без нее. Среднее SNR данных QAM-OFDM может быть улучшено до 23,5 дБ после реализации предыскажения, что соответствует требуемому FEC критерию SNR 21,1 дБ (обеспечивая критерий BER 3,8 × 10 −3 ). Нижняя часть рисунка 3 (а) иллюстрирует улучшение отношения сигнал / шум после использования предыскажения. На рисунке 3 (b) показаны графики совокупности полученных данных QAM-OFDM с предварительным выделением и без него, в которых EVM может быть улучшено до 6.6% после предыскажения. Путем реализации акцента также может быть увеличена допустимая ширина полосы данных OFDM 64-QAM, переносимых модулятором CLD с синхронизацией по длине волны. На рисунке 3 (c) показаны SNR-ответы оптических BtB, передаваемых данных QAM-OFDM при различных полосах частот модуляции.

Рисунок 3

Производительность передачи данных OFDM 64-QAM с предварительным выделением и без него. ( a ) отклики и разность SNR и ( b ) графики совокупности данных OFDM 64-QAM с предварительным выделением и без него.( c ) отклики SNR и ( d ) графики совокупности данных OFDM 64-QAM при различных полосах частот модуляции после предварительного выделения.

Увеличение полосы модуляции до 9 ГГц эффективно снижает общий отклик SNR на 1 дБ, что связано с перераспределением энергии по расширенной полосе пропускания, так что предыскажение потребляет энергию для выравнивания отклика SNR. Это снижает средний SNR и BER данных QAM-OFDM с 23,5 до 21,9 дБ и с 5.2 × 10 −4 до 2,7 × 10 −3 соответственно. При дальнейшем увеличении ширины полосы модуляции до 10 ГГц, отношение сигнал / шум данных QAM-OFDM серьезно снижается на> 2,5 дБ, поскольку модулятор CLD больше не доступен для обеспечения достаточной энергии для выполнения предыскажения. Это ухудшает средний SNR и BER принятых данных QAM-OFDM до 17,9 дБ и 2,8 × 10 -2 , соответственно, что не соответствует критерию FEC. На рисунке 3 (d) показаны графики совокупности полученных данных QAM-OFDM с предварительным акцентом на различных полосах частот модуляции, что показывает EVM, равное 6.6%, 8% и 12,7% для ширины полосы модуляции 8, 9 и 10 ГГц соответственно. Обратите внимание, что данные широкополосного QAM-OFDM с частотой 8 и 9 ГГц могут пройти критерий FEC, тогда как широкополосный QAM-OFDM с частотой 10 ГГц не может быть успешно декодирован даже при вышеупомянутой обработке. Чтобы оценить характеристики большой дальности при оптической мощности приема -3 дБмВт, ответы SNR принятых данных OFDM 64-QAM при полосе модуляции 9 ГГц до и после передачи SMF на 50 км сравниваются на рисунке 4 ( а).После прохождения 50-километрового SMF, замирание РЧ-мощности, вызванное хроматической дисперсией, серьезно снижает SNR полученных данных QAM-OFDM на высоких частотах с наибольшим ухудшением> 9 дБ, что неизбежно снижает SNR с 20,7 до 14,6 дБ в в среднем. Очевидно, рис. 4 (b) иллюстрирует ответ SNR принятых данных QAM-OFDM до и после передачи SMF на 50 км. Даже с предыскажением для выравнивания ответа SNR переданного BtB, отношение сигнал / шум большого радиуса действия данных QAM-OFDM по-прежнему не соответствует критерию FEC, поскольку усиление дозой предыскажения не преодолевает снижение мощности, вызванное замиранием при приеме .

Рисунок 4

Производительность данных OFDM с 64-QAM при ширине полосы модуляции 9 ГГц до и после передачи SMF на 50 км. Отклики SNR для данных OFDM 64-QAM до и после передачи SMF на 50 км ( a ) без и ( b ) с предварительным выделением. ( c ) SNR-отклики, ( d ) BER и соответствующие графики созвездия 50-километрового SMF передавали данные OFDM 64-QAM с их модуляцией в диапазоне от 4 до 9 ГГц. BER в зависимости от мощности приема данных OFDM 64-QAM при полосе модуляции 9 и 4 ГГц ( e ) до и ( f ) после передачи SMF на 50 км.

Чтобы соответствовать критерию FEC, допустимая ширина полосы модуляции данных QAM-OFDM с предыскажением 50 км, передаваемых SMF с большим радиусом действия, должна быть определена соответствующим образом. Как показано на рис. 4 (c, d), уменьшение ширины полосы модуляции с 9 до 4 ГГц восстанавливает средний SNR переданных данных QAM-OFDM с 15,7 до 21,6 дБ для одновременной оптимизации BER и EVM с 5,6 × 10 - 2 до 3,8 × 10 −3 и от 16,4% до 8,3%, соответственно, для соответствия критерию FEC. Кроме того, на рис.4 (e, f) показаны соответствующие характеристики BER в зависимости от мощности оптического приема. При оптической передаче BtB самый низкий BER 1,6 × 10 −2 достигается для данных QAM-OFDM с частотой 9 ГГц при оптической мощности приема −3 дБм, которая может быть дополнительно улучшена до 2 × 10 −3 после реализации предыскажения. BER увеличивается сверх ограничения FEC после снижения оптической мощности приема до <−4 дБмВт. После передачи на большие расстояния в SMF на 50 км самый низкий BER 3,4 × 10 −3 может быть получен при мощности приема -3 дБмВт для данных QAM-OFDM 4 ГГц.По сравнению с оптической передачей BtB при ширине полосы данных 9 ГГц, BER большой дальности на основе SMF 50 км ухудшается с ухудшением мощности приема в 1 дБ из-за эффекта замирания мощности РЧ. Даже с технологией предыскажения для выравнивания ответа SNR данные QAM-OFDM по-прежнему требуют большей мощности для поддержания своего SNR во время передачи на большие расстояния. Кроме того, наклон BER в зависимости от мощности приема показывает, что характеристики BER для данных QAM-OFDM, передаваемых SMF на 50 км с предварительным выделением, становятся менее чувствительными к оптической мощности приема после передачи SMF на 50 км.

Характеристики беспроводной 16-QAM OFDM после преобразования несущей из оптической в ​​MMW на 60 ГГц

Вначале анализируется и сравнивается флуктуация несущей частоты сигнала MMW 60 ГГц, оптически гетеродированного из взаимно некогерентных двухволновых оптических несущих. полученный с помощью стандартной технологии модуляции CCS-DSB. В результате на рис. 5 (a) показаны оптические спектры, а на рис. 5 (b) сравниваются электрические спектры некогерентных и когерентных двухрежимных оптических несущих и их оптически гетеродифицированных несущих MMW на частоте 60 ГГц.Частота несущей MMW с некогерентными биениями серьезно колеблется, чтобы произвольно сканировать ее центральный пик с шириной спектральной линии 16,2 МГц. Колебания частоты в основном возникают из-за относительного изменения длины волны между двумя независимыми лазерными диодами. Поскольку механизм блокировки инжекции вынуждает подчиненный бесцветный лазерный диод одновременно синхронизировать свои длины волн с двумя независимыми лазерными диодами, относительные колебания частоты между двумя главными лазерными диодами все еще существуют, так что оптически гетеродифицированная несущая MMW демонстрирует соответствующее изменение частоты.В свою очередь, когерентно сгенерированные оптические несущие с двумя длинами волн могут превзойти очень стабилизированную несущую MMW с шириной спектральной линии, расширяющейся только до 81,4 кГц, из-за высокой когерентности полностью когерентной пары несущих CCS-DSB. Даже несмотря на то, что некогерентные двухрежимные оптические несущие превосходят широкополосную колеблющуюся и сканированную несущую MMW, наша работа продемонстрирует, что передаваемые данные QAM-OFDM MMW 60 ГГц могут стабильно преобразовываться с понижением в базовую полосу с высокой устойчивостью к нестабильности несущей частоты. с помощью детектора мощности с квадратичным детектированием огибающей мощности.Для подавления дополнительных шумов в предлагаемом канале MMWoF используется полосовой микроволновый фильтр с шириной полосы пропускания 10 ГГц на центральной частоте 60 ГГц для уменьшения шумов усилителя перед преобразованием с понижением частоты, что в некоторой степени ограничивает допустимую полосу модуляции в пределах 5 ГГц для MMW переносил данные OFDM 32-QAM.

Рис. 5

Колебания несущей частоты сигнала MMW 60 ГГц, оптически гетеродированного от взаимно некогерентных и когерентных двухволновых оптических несущих.( a ) Оптические спектры и ( b ) электрические спектры биений некогерентных и когерентных двухволновых лазерных источников для оптического гетеродина центральных носителей MMW. DWOC: оптические носители с двумя длинами волн.

После оптически гетеродированного преобразования несущей из оптической в ​​MMW-область исследуются SNR-отклики данных OFDM с 32-QAM, охватывающих различные полосы пропускания через оптические BtB и 3-метровые передачи MMW, как показано на рисунке 6 (a). Среднее SNR полученных данных QAM-OFDM ухудшается с 18.От 6 до 18,2 дБ за счет увеличения полосы модуляции с 3 до 3,3 ГГц. Дальнейшее увеличение ширины полосы модуляции до 3,4 ГГц серьезно ухудшает отношение сигнал / шум на> 5,8 дБ на высоких частотах, поскольку более высокие поднесущие OFDM около края полосы пропускания полосового фильтра испытывают больший фазовый шум, что приводит к снижению среднего отношения сигнал / шум до 17,5 дБ. На рисунке 6 (b) показана соответствующая производительность BER, чтобы заявить о его ухудшении с 5,8 × 10 −3 до 1,1 × 10 −2 с расширением полосы частот модуляции данных с 3 до 3.4 ГГц.

Рисунок 6

Производительность оптических BtB и 3-метровых данных OFDM 32-QAM, передаваемых в свободном пространстве, с предварительным выделением и без него. Характеристики ( a ) SNR и ( b ) BER для данных OFDM 32-QAM при различных полосах пропускания данных модуляции. ( c ) Графики созвездий и ( d ) SNR-отклики данных OFDM 32-QAM в полосе частот 3,3 ГГц с предварительным выделением и без него.

Из-за неравномерного частотного отклика используемых микроволновых компонентов, несколько нежелательных частотных провалов возникают в ответе SNR, чтобы ухудшить BER принятых данных 32-QAM OFDM, охватывающих 3–3.Полоса модуляции 4 ГГц. Прежде всего, фиг. 6 (c) изображает графики совокупности принятых данных QAM-OFDM с предварительным выделением. Соответствующий EVM немного ухудшается с 12,3% до 11% после применения предыскажения. На рисунке 6 (d) сравниваются характеристики SNR в полосе данных модуляции 3,3 ГГц с предыскажением и без него, при этом наблюдается не только улучшение SNR> 2 дБ, но также уменьшение SNR на частотах 2,1 и 2,3 ГГц, что оптимизирует средний SNR. с 18,2 до 19,1 дБ для снижения BER с 7.1 × 10 −3 до 1,9 × 10 −3 . После 50-километровой передачи на основе SMF с большой дальностью действия верхняя часть рисунка 7 (a) показывает ответы SNR для данных 32-QAM OFDM, передаваемых в свободном пространстве MMW с радиусом действия 3 метра. В отличие от случая оптического BtB с одновременной модуляцией двух длин волн при передаче потока данных, модуляция и передача с одной несущей позволяет избежать замирания мощности, вызванного хроматической дисперсией, на оптоэлектрически генерируемых данных QAM-OFDM на 60 ГГц после обнаружения гетеродина. Следовательно, ухудшение отношения сигнал / шум из-за потерь распространения SMF и шума усилителя на волокне, легированном эрбием (EDFA), компенсируется увеличением коэффициента усиления EDFA.При оптической мощности приема 2 дБмВт после 50 км SMF и 3-метровой беспроводной передачи SNR и BER могут быть соответственно улучшены с 17,6 до 18,4 дБ и с 1 × 10 −2 до 3,7 × 10 −3 после реализует предварительное выделение, и максимальная разница SNR, показанная в нижней части рисунка 7 (a), также уменьшается с 7,5 до 4,7 дБ соответственно. Путем ослабления мощности приема в нисходящем потоке, но при сохранении локальной мощности TL на уровне 12 дБмВт, анализируется чувствительность мощности приема. Из диаграмм созвездия 3-метровых переданных данных QAM-OFDM в свободном пространстве с предыскажением до и после передачи SMF 50-км, EVM принятых данных QAM-OFDM ухудшается только на 0.1% (от 12% до 12,1%), как показано на рис. 7 (б). Это важный вклад в объединение канала MMWoF с PON большой досягаемости, поскольку влияние замирания РЧ мощности, вызванного передачей SMF, может быть уменьшено с помощью оптической модуляции с одной несущей и предварительного выделения.

Рисунок 7

Производительность передачи данных 32-QAM OFDM в свободном пространстве 3 м до и после передачи SMF на 50 км с предварительным выделением и без него. ( a ) Отклики SNR (вверху) и разность (внизу) данных OFDM 32-QAM в 3.3 ГГц до и после передачи SMF на 50 км. ( b ) Графики созвездий и ( c ) чувствительность BER для данных OFDM с 32-QAM до и после передачи SMF на 50 км.

При оптической передаче BtB, 3-метровая беспроводная передача данных 32-QAM OFDM с MMW обеспечивает самый низкий BER, снижающийся с 7,1 × 10 −3 до 1,9 × 10 −3 при оптической мощности приема 6 дБмВт с предварительным -усиление, которое не проходит FEC при ослаблении оптической мощности приема до <2 дБмВт, как показано на рис.7 (в). При увеличении расстояния оптической проводки до 50 км в SMF, самый низкий BER 1 × 10 −2 , полученный при мощности приема 2 дБм, может быть оптимизирован до 3,8 × 10 −3 с помощью предварительного выделения. В частности, предлагаемый MMWoF выявляет аналогичный BER до и после передачи SMF на 50 км. Пока канал MMWoF резервирует достаточную оптическую мощность приема для данных QAM-OFDM, предварительное выделение может эффективно сгладить его SNR и оптимизировать его BER до того же уровня.

Чтобы приблизиться к многоканальным приложениям DWDM, исследуется допустимое количество каналов взаимно некогерентных двухрежимных оптических несущих.На рисунке 8 (а) показаны оптические спектры автономного модулятора CLD и EDFA, используемых для усиления с большой досягаемостью. Свободно работающий модулятор CLD имеет центральную длину волны 1571,7 нм и широкий спектр усиления в диапазоне от 1547 до 1586 нм, что может поддерживать многочисленные каналы DWDM для MMWoF с помощью главного управления длиной волны. Чтобы применить предложенный MMWoF для передачи SMF на большие расстояния, выходная мощность модулятора CLD с синхронизацией по длине волны должна быть достаточно увеличена, чтобы преодолеть затухание и шум.Это ограничивает допустимое количество каналов, поскольку используемый EDFA имеет конечный и несогласованный диапазон спектра усиления (на текущем этапе используется 1530–1560 нм). Чтобы заявить о таких недостатках, на рис. 8 (а) также показано наложение двух спектров усиления для подтверждения допустимых каналов после оптической модуляции и усиления; однако реальная ситуация с модулированной CLD оптической несущей после усиления не может быть оценена из перекрывающихся спектров усиления, поскольку конкуренция усиления и истощение EDFA в одномодовом случае неясны.Следовательно, только 13 каналов MMWoF выбраны для доставки оптических несущих с двумя длинами волн для оценки их характеристик передачи, как показано на рисунке 8 (b). Характеристики BER для оптических 50-километровых SMF-длин и MMW-3-метровых беспроводных передаваемых данных 32-QAM OFDM, переносимых разными наборами взаимно некогерентных двухдиапазонных оптических несущих, сравниваются на рисунке 8 (c), который ясно показывает что каждый доступный канал DWDM может успешно выполнять соединение MMWoF со скоростью передачи данных 16,5 Гбит / с индивидуально.Обратите внимание, что BER, полученный в каналах 1 st и 13 th , ухудшается, поскольку зафиксированная длина волны модулятора CLD уже приблизилась к спектральному краю усиления CLD и EDFA, так что недостаточная мощность не может поддерживать передачу MMWoF.

Рисунок 8

Допустимое количество каналов для 50-километрового SMF и 3-метрового беспроводного передаваемого 32-QAM данных OFDM, переносимых взаимно некогерентными двухволновыми оптическими несущими. ( a ) Оптические спектры автономного модулятора CLD и усиленного EDFA с большой дальностью действия, ( b ) оптические спектры выбираемых двухволновых каналов DWDM для предлагаемого MMWoF и ( c ) характеристики BER 32- Данные QAM OFDM передаются по различным каналам взаимно некогерентных двухволновых оптических несущих.

Во время экспериментов различные форматы модуляции кодировались в оптической основной полосе частот и полосе пропускания MMW на разных этапах из-за ограничений, установленных для разных несущих. При прямой передаче отсутствует эффект дисперсии и шум ASE от оптического усилителя. Следовательно, доступная полоса модуляции является самой большой среди всех случаев, которая может поддерживать OFDM 64-QAM шириной до 9 ГГц со скоростью 54 Гбит / с. После передачи SMF на 50 км замирание мощности, вызванное хроматической дисперсией, и шум ASE, вызванный оптическим усилителем, ухудшают SNR доставленных данных QAM-OFDM.Доступная полоса модуляции снижена до 6 ГГц со скоростью передачи данных 24 Гбит / с. Для беспроводной передачи MMW длиной 3 м SNR доставленных данных QAM-OFDM серьезно ухудшается беспроводными устройствами, чтобы дополнительно ограничить частотную характеристику. Следовательно, уровень QAM снижается с 64 до 32, а доступная полоса модуляции также сокращается с 6 до 3,3 ГГц для поддержки только 16,5 Гбит / с при беспроводной передаче.

Сравнение различных методов для системы MMWoF на частоте 60 ГГц

Для демонстрации системы MMWoF на частоте 60 ГГц в таблице 1 сведены различные методы и соответствующая динамика выходного сигнала.Среди них микширование данных основной полосы частот с помощью гетеродина для преобразования с повышением частоты перед модуляцией на LD в CO является самым простым способом, который позволяет получать несущую MMW удаленно после оптического приема в BS 39 . Для подтверждения Кури и др. . внешне модулированный лазерный диод с распределенной обратной связью (DFBLD) с преобразованными с повышением частоты данными дифференциальной фазовой манипуляции (DPSK) для демонстрации системы MMWoF с частотой 60 ГГц 40 . Кроме того, реализована оптическая модуляция с одной несущей для увеличения дальности передачи SMF до 85 км.Чтобы избежать использования высокочастотного смесителя в центральной станции, предлагается оптическая генерация несущей MMW 60 ГГц, которая удаленно превосходит двухрежимную оптическую несущую с оптическим гетеродинным обнаружением 17 . Как правило, двухрежимная оптическая несущая может быть сгенерирована с использованием оптической несущей CCS-DSB, которая одновременно переносит данные основной полосы частот, используя либо внешний, либо прямой модулятор. Для метода с внешней модуляцией Weiß et al . использовал оптический носитель CCS-DSB для переноса 7.Данные NRZ-OOK со скоростью 5 Гбит / с на 50 км SMF и 36 м свободного пространства в системе MMWoF 60 ГГц 23 . Однако модуляция с двумя несущими вызывает серьезный эффект замирания мощности РЧ, вызванный хроматической дисперсией, чтобы ограничить расстояние передачи SMF. В 1999 г. Сотобаяши и др. . использовал полупроводниковый оптический усилитель на основе оптического фазовращателя, чтобы уменьшить индуцированную хроматической дисперсией разность фаз в данных, модулированных DSB 41 , что увеличивает дальность передачи SMF до 100 км.Чтобы обеспечить многодиапазонное приложение MMW, Hsueh et al . использовали четырехрежимную оптическую несущую для одновременной демонстрации систем MMWoF на 20 и 60 ГГц 42 , в которых только одна оптическая несущая передает данные со скоростью 2,5 Гбит / с для достижения модуляции с одной несущей для устранения замирания мощности РЧ.

Таблица 1 Архитектуры оптической передачи и приема для реализации канала MMWOF 60 ГГц.

Чтобы уменьшить требуемую частоту гетеродина в 2,5 раза, Лин и др. .использовали два двойных параллельных модуля MZM для реализации оптического умножения частоты для реализации канала MMWoF 60 ГГц с оптической модуляцией с одной несущей 28 . Чтобы еще больше увеличить пропускную способность, Лин и др. . использовали технологию 2 × 2 с множеством входов и выходов (MIMO) и технологию битовой загрузки, чтобы продемонстрировать передачу данных OFDM со скоростью 61,5 Гбит / с через SMF 25 км и 3 м свободного пространства 43 . Хотя метод с внешней модуляцией может обеспечить высококачественную двухрежимную оптическую несущую для демонстрации высокоскоростной системы MMWoF, его нельзя рассматривать как экономичное и простое решение, поскольку неизбежно требуется дополнительный кодировщик данных.

Чтобы избежать использования внешней модуляции, Choi et al . смешал выходной сигнал LD, закодированные в основной полосе частот, с гетеродином на оптическом приемном конце, чтобы продемонстрировать систему MMWoF 60 ГГц за счет неизбежного увеличения сложности и стоимости конструкции 44 . Чтобы решить эти проблемы, Ogusu et al . использовал оптический мастер CCS-DSB для синхронизации длины волны модулятора FPLD для кодирования данных 45 ; однако эффективность впрыска ограничена сильным эффектом резонатора FPLD.Поэтому модулятор CLD с более слабым отражением от передней грани и большей длиной резонатора используется для обеспечения более высокой эффективности инжекции для построения многоканальной системы MMWoF 14 . Чтобы полностью избежать использования мастера CCS-DSB для рентабельности, Чен и др. . использовали два модулятора CLD для достижения двухрежимной синхронизации длины волны "ведущий-ведомый" 46 . Однако наложение шумов интенсивности для CLD с синхронизацией длины волны между ведущим и ведомым неизбежно ухудшает качество передаваемых данных.С другой стороны, Аль-Даббаг и др. . внешне модулированный лазер CW с прямым кодированием данных для генерации высококогерентной двухрежимной оптической несущей 47 ; однако одновременное использование прямого и внешнего модуляторов увеличивает сложность системы и стоимость конструкции. Чтобы приблизиться к оптической модуляции с одной несущей, Чжан и др. . использовал двухрежимный оптический мастер для синхронизации по длине волны одномодового DFBLD, что увеличивает дальность передачи SMF до 56 км 32 .Чтобы еще больше увеличить дальность передачи в свободном пространстве, Цай и др. . использовали метод подавления центральной несущей MMW с деструктивно мешающими биениями ортогонально поляризованной двухмодовой несущей, что гарантирует, что MMW-сигнал будет конкурировать с большим усилением от электрического усилителя 48 . Благодаря вкладу оптической модуляции с одной несущей и подавления центральной несущей MMW такая архитектура значительно увеличивает дальность передачи SMF и в свободном пространстве до 50 км и 3 м соответственно.

Для сравнения, в нашей текущей работе используется взаимно некогерентная двухволновая оптическая несущая для реализации системы MMWoF с большим радиусом действия без гетеродина в диапазоне 60 ГГц MMW. Данные QAM-OFDM напрямую кодируются на одномодовой оптической несущей на основе модулятора CLD с синхронизацией по длине волны, которая может полностью получить оптическое усиление во время усиления EDFA для увеличения дальности передачи на большие расстояния по сравнению с тем, что переносится двухрежимным оптический носитель. Кроме того, достигается оптическая одномодовая модуляция для устранения замирания мощности РЧ.В удаленном узле одномодовый оптический носитель с данными соединяется с локализованным TL, чтобы сформировать взаимно некогерентные двухволновые оптические носители. Кроме того, квадратичное обнаружение огибающей мощности используется, чтобы исключить нестабильность преобразования с понижением частоты, вызванную колебанием несущей частоты MMW, и одновременно избежать необходимости в гетеродине. Путем дальнейшего использования метода предыскажения отношения сигнал / шум поднесущей принятых данных QAM-OFDM могут быть сглажены, чтобы соответствовать критерию FEC.Это позволяет данным OFDM 32-QAM со скоростью передачи данных 16,5 Гбит / с успешно передавать более 50 км в SMF и 3 м в свободном пространстве. Кроме того, предлагаемый CLD с синхронизацией по длине волны может одновременно поддерживать 11 каналов DWDM для увеличения пропускной способности. Эти результаты подтверждают, что предложенная архитектура с новыми и простыми функциями является очень многообещающей в ближайшем будущем для линии доступа MMW по оптоволоконной беспроводной сети с большой протяженностью.

(а) спектры биений RF и (б) соответствующие спектры DCE по сравнению с RF...

Контекст 1

... то есть ток, тепловые и механические колебания (эти же колебания вызывают дрейфы, наблюдаемые на рис. 9 (c)). На этом этапе очень важным замечанием является то, что наблюдение ограниченных дрейфом ширины линий в спектрах DCE, то есть ТГц режимов с ограниченным дрейфом, всегда приводило к узким (одиночным или множественным) нотам ударов в соответствующих радиочастотных спектрах и т. наоборот. Действительно, спектры АКЭ на рис. 13 (a) и 13 (c) соответствуют областям 2 и 6 на фиг.4 (b), тогда как спектр РЧ биений относительно фиг. 13 (e) показан на фиг. 14 (g). Это лишь частные примеры общепринятого тренда. Как мы увидим ниже, ситуация меняется, когда нота ударов ВЧ представляет собой широкий пьедестал фазового шума. На рис. 14 (a) и 14 (b) мы сообщаем о наборах ВЧ-спектров биений и соответствующих им спектрах DCE в цветовой шкале интенсивности для увеличения мощности RF-модуляции от 0 до +26 дБм. QCL работал с током 450 мА и без РЧ модуляции представляет собой широкую ВЧ-нотку биений (рис.14 (в)). Как показано на рис. 14 (а), при включении модуляции на частоте 13,22 ГГц и увеличении мощности модуляции мы обнаруживаем постепенное уменьшение ширины ВЧ-ноты биения до тех пор, пока между + 23 и + 25 дБм не изменится фазовый шум. ниже минимального уровня шума обнаружения. В соответствующих спектрах DCE на рис. 14 (b), которые были измерены одновременно, мы обнаруживаем, что до тех пор, пока пьедестал фазового шума остается выше минимального уровня шума обнаружения, узких линий не наблюдается. Вместо этого мы находим слабый и спектрально широкий сигнал, всего на несколько дБ выше минимального уровня шума обнаружения, как показано также на рис.14 (d) и 14 (f). Это означает, что терагерцовые моды полностью некогерентны, то есть их ширина линии не ограничивается техническим шумом, а вместо этого расширяется той же нестабильностью, что и в разделе 3.2, без радиочастотной модуляции. Поскольку нота биений ВЧ является результатом биений между соседними ТГц модами, тот факт, что его пьедестал фазового шума простирается более чем на 1 ГГц, согласуется с тем фактом, что ВЧ-линии в спектрах DCE полностью размыты. Действительно, мы напоминаем, что (i) фазовый шум ТГц режимов точно воспроизводится в спектре DCE, и (ii) частота каждой преобразованной с понижением частоты моды обязательно находится в диапазоне 0-500 МГц (= f fs / 2.См. Раздел 2). Как показано на рис. 14 (d), даже когда QCL не модулируется, мы обнаруживаем такую ​​же корреляцию между расширением ВЧ-биений и полной потерей когерентности ТГц режимов. Отметим, что тот же тип эффекта наблюдался в [21] на автономном ККЛ с использованием ИК-Фурье-спектрометра высокого разрешения (100 МГц). ТГц режимы восстанавливают свою когерентность (то есть ширину линии, ограниченную дрейфом), когда фазовый шум РЧ биений исчезает ниже минимального уровня шума обнаружения. Это показано на рис.14 (b), где в спектрах DCE отображается ряд резких линий для мощности РЧ от + 23 дБм до + 25 дБм, что приводит к ослаблению пика широкой ноты биений РЧ более чем на ~ 30 дБ (сравните рис. 14 ( c) с рис. 14 (g)). В качестве примера на рис. 14 (h) (то же, что и на рис. 13 (e)) мы приводим спектр DCE, измеренный с помощью ВЧ-мощности синтезатора +24 дБм. Наконец, при увеличении ВЧ мощности выше +25 дБм, моды ТГц снова расширяются, как показано на рис. 14 (1). Причина потери когерентности при высокой мощности РЧ до сих пор неясна.Наблюдаемый резкий эффект наведенной когерентности внешней радиочастотной модуляцией никогда ранее не наблюдался в ТГц ККЛ. Действительно, предыдущие эксперименты, демонстрирующие синхронизацию межмодовых биений с РЧ-инжекцией [13], были выполнены на устройствах на основе BTC AR (см. Раздел 1), которые, в отличие от RP AR, всегда демонстрировали узкие межмодовые биения (в меру наших возможностей). Как известно, широкие межмодовые биения наблюдались только в настоящем AR [4] и в сообщении [21]). Следовательно, в этом случае эффект блокировки RF-инжекции заключался исключительно в подавлении низкочастотного дрейфа межмодовых биений из-за технического шума.Здесь можно спросить, является ли резкое восстановление когерентности ТГц-мод, вызванное радиочастотной модуляцией, обнаруженной в этой работе, также результатом блокировки RF-инжекции. Действительно, постепенное уменьшение интенсивности пьедестала фазового шума, наблюдаемое на рис. 14, с последующим внезапным исчезновением последнего на уровне ~ + 23 дБм, было бы совместимо с этим типом процесса. Фактически, мы напоминаем, что при увеличении РЧ-мощности при фиксированной частоте модуляции типичная динамика процесса блокировки РЧ-инжекции состоит из (i) начального затягивания свободных межмодовых биений, за которым следует (ii) резкое инъекция [13].Во время фазы вытягивания уменьшается только интенсивность линии, в то время как ее ширина практически не изменяется. Последний в конечном итоге схлопывается до уровня ВЧ-генератора, как только ударная нота входит в диапазон захвата (в данном случае диапазон захвата будет примерно задан шириной пьедестала фазового шума при мощности ВЧ + 23 дБм, т. Е. ~ 250 МГц (см. Рис. 14 (а)). Другой интересный вывод из данных на рис. 14 - отсутствие когерентных мод при увеличении ВЧ мощности от 0 до +23 дБм.Фактически, такое поведение определенно исключает простую картину, где широкий пьедестал фазового шума в ВЧ-нотах биений обусловлен наложением независимых биений между соседними ТГц модами. В самом деле, в этом случае можно было бы ожидать появления все большего числа узких линий в спектрах DCE в результате увеличения числа биений, блокируемых внешней радиочастотной модуляцией. Напротив, наблюдение резкого перехода от некогерентных к когерентным режимам предполагает, что расширение ВЧ-биений является скорее результатом коллективной нестабильности, включающей все моды одновременно.Дальнейшее подтверждение этой интерпретации исходит из данных, представленных на рис. 13, которые, опять же, свидетельствуют о том, что когерентные и некогерентные ТГц моды не могут сосуществовать одновременно. С этой целью горизонтальные пунктирные красные линии на рисунке воспроизводят минимальную интенсивность, обнаруживаемую с помощью выборки ЭО, полученную из спектров DCE (то есть отношение между интенсивностью, указанной красной линией, и наиболее интенсивной ТГц модой, равно отношению между минимальным уровнем шума соответствующего спектра DCE и интенсивностью наиболее интенсивной RF-линии).Подсчитав количество ТГц режимов над красными пунктирными линиями и количество ВЧ-линий, мы обнаруживаем, что они точно равны во всех отображаемых спектрах, подразумевая, что в пределах отношения сигнал / шум выборки ЭО все ТГц моды когерентны. В частности, когда QCL модулируется (рис. 13 (e) и 13 (f)), это означает, что в динамическом диапазоне ~ 16 дБ (коэффициент 40 в линейном масштабе) все моды THz восстановили свою ограниченную дрейфом когерентность. Строгий способ установления того, являются ли режимы ТГц ККЛ синхронизированными с РЧ-инжекцией, был продемонстрирован в [14] с использованием того же метода дискретизации ЭО, который использовался в этой работе, с дополнительным требованием, что один из ТГц режимов должен быть синхронизирован по фазе. к частоте следования фс-лазера (см. [14] и Приложение 5.3 для экспериментальных деталей). Фактически, в этом случае, если межмодовый интервал QCL синхронизирован с РЧ-инжекцией, все терагерцовые моды с понижением частоты в спектре DCE должны демонстрировать нулевой дрейф частоты, так как все они будут синхронизированы по фазе до fs- частота следования лазера [14]. На рисунке 15 мы приводим пример спектра DCE, полученного с помощью THz QCL под действием радиочастотной модуляции на частоте 14 ГГц и +24 дБм мощности RF (соответствующий спектр радиочастотных биений, не показанный, аналогичен спектру на рисунке 14 ( ж) и не имеет пьедестала фазового шума).Здесь, следуя методике [23], самая низкочастотная RF-линия на ~ 44 МГц (синяя стрелка) использовалась для синхронизации соответствующей ТГц моды с гармоникой частоты следования fs-лазера (подробности эксперимента см. В Приложении. ). Спектр был получен с помощью анализатора спектра в Max. Режим удержания в течение примерно 30 секунд. Удивительно, но мы ясно наблюдаем, что ВЧ-линии имеют разное уширение, вызванное дрейфом. В частности, мы можем выделить четыре линии, обозначенные красными стрелками на рис., с шириной линии, равной ширине линии тактовой ноты с синхронизацией по фазе (синяя стрелка), т. е. ограниченной полосой разрешения анализатора (1 МГц). Определенно, эти пять линий соответствуют, следовательно, режимам ТГц, которые стали когерентными по фазе с помощью ВЧ модуляции. Остальные ритмы вместо этого значительно расширяются из-за частотных дрейфов. Подчеркнем, что во всех спектрах DCE, записанных в одних и тех же условиях на рис. 15, т.е. при одновременной фазовой синхронизации и синхронизации высокочастотной инжекции, но при разных токах накачки и уровнях мощности RF, мы всегда получали один и тот же результат: значительное количество линий были подвержены дрейфу частоты из-за технических шумов.В свете вышеизложенного есть два возможных сценария. Первая возможность состоит в том, что радиочастотная модуляция блокирует межмодовые биения только подмножества ТГц режимов, в то же время заставляя остальные остальные восстанавливать ограниченную дрейфом ширину линии. Действительно, как показано на рис. 14 (d), мы напоминаем, что без радиочастотной модуляции моды полностью некогерентны. Учитывая описанную ранее динамику блокировки RF-инжекции, а именно то, что во время фазы вытягивания интермодальная ширина линии биений остается неизменной, такое поведение кажется нам трудно оправданным.Другая возможность состоит в том, что спектр ТГц излучения состоит из суб-гребенок с одинаковым межмодовым интервалом, но с разными частотными сдвигами, следуя одному и тому же механизму, приводящему к спектрам на рис. 7. В этом случае РЧ-инжекция синхронизация, которая бы взаимно блокировала соседние ТГц моды по всему спектру излучения, по-прежнему была бы совместима с наблюдением уширенных дрейфом РЧ-линий в спектре DCE на рис. 14. Действительно, фазовая синхронизация РЧ-линии 44 МГц блокировала бы смещение. только одной подсборки, следовательно, замораживание дрейфа принадлежащих ей ТГц мод благодаря ВЧ-инжекции (эти режимы привели бы к пяти узким...

Контекст 2

... входит в диапазон захвата (в данном случае диапазон захвата будет примерно задан шириной пьедестала фазового шума при мощности ВЧ + 23 дБм, то есть ~ 250 МГц (см. Рис. 14 (a)). Еще один интересный вывод из данных на рис. 14 заключается в том, что когерентные моды не появляются при увеличении ВЧ-мощности от 0 до +23 дБм. Фактически, такое поведение определенно исключает простую картину, где широкая Шумовой пьедестал в ВЧ-нотах биений возникает из-за наложения независимых биений между соседними ТГц модами.В самом деле, в этом случае можно было бы ожидать появления все большего числа узких линий в спектрах DCE в результате увеличения числа биений, блокируемых внешней радиочастотной модуляцией. Напротив, наблюдение резкого перехода от некогерентных к когерентным режимам предполагает, что расширение ВЧ-биений является скорее результатом коллективной нестабильности, включающей все моды одновременно. Дополнительную поддержку этой интерпретации дают данные, представленные на рис.13, которые, опять же, свидетельствуют о том, что когерентные и некогерентные ТГц моды не могут сосуществовать одновременно. С этой целью горизонтальные пунктирные красные линии на рисунке воспроизводят минимальную интенсивность, обнаруживаемую с помощью выборки ЭО, полученную из спектров DCE (то есть отношение между интенсивностью, указанной красной линией, и наиболее интенсивной ТГц модой, равно отношению между минимальным уровнем шума соответствующего спектра DCE и интенсивностью наиболее интенсивной RF-линии). Подсчитав количество ТГц режимов над красными пунктирными линиями и количество ВЧ-линий, мы обнаруживаем, что они точно равны во всех отображаемых спектрах, подразумевая, что в пределах отношения сигнал / шум выборки ЭО все ТГц моды когерентны.В частности, когда QCL модулируется (рис. 13 (e) и 13 (f)), это означает, что в динамическом диапазоне ~ 16 дБ (коэффициент 40 в линейном масштабе) все моды THz восстановили свою ограниченную дрейфом когерентность. Строгий способ установления того, являются ли режимы ТГц ККЛ синхронизированными с РЧ-инжекцией, был продемонстрирован в [14] с использованием того же метода дискретизации ЭО, который использовался в этой работе, с дополнительным требованием, что один из ТГц режимов должен быть синхронизирован по фазе. к частоте следования фс-лазера (см. [14] и Приложение 5.3 для экспериментальных деталей). Фактически, в этом случае, если межмодовый интервал QCL синхронизирован с РЧ-инжекцией, все терагерцовые моды с понижением частоты в спектре DCE должны демонстрировать нулевой дрейф частоты, так как все они будут синхронизированы по фазе до fs- частота следования лазера [14]. На рисунке 15 мы приводим пример спектра DCE, полученного с помощью THz QCL под действием радиочастотной модуляции на частоте 14 ГГц и +24 дБм мощности RF (соответствующий спектр радиочастотных биений, не показанный, аналогичен спектру на рисунке 14 ( ж) и не имеет пьедестала фазового шума).Здесь, следуя методике [23], самая низкочастотная RF-линия на ~ 44 МГц (синяя стрелка) использовалась для синхронизации соответствующей ТГц моды с гармоникой частоты следования fs-лазера (подробности эксперимента см. В Приложении. ). Спектр был получен с помощью анализатора спектра в Max. Режим удержания в течение примерно 30 секунд. Удивительно, но мы ясно наблюдаем, что ВЧ-линии имеют разное уширение, вызванное дрейфом. В частности, мы можем выделить четыре линии, обозначенные красными стрелками на рис., с шириной линии, равной ширине линии тактовой ноты с синхронизацией по фазе (синяя стрелка), т. е. ограниченной полосой разрешения анализатора (1 МГц). Определенно, эти пять линий соответствуют, следовательно, режимам ТГц, которые стали когерентными по фазе с помощью ВЧ модуляции. Остальные ритмы вместо этого значительно расширяются из-за частотных дрейфов. Подчеркнем, что во всех спектрах DCE, записанных в одних и тех же условиях на рис. 15, т.е. при одновременной фазовой синхронизации и синхронизации высокочастотной инжекции, но при разных токах накачки и уровнях мощности RF, мы всегда получали один и тот же результат: значительное количество линий были подвержены дрейфу частоты из-за технических шумов.В свете вышеизложенного есть два возможных сценария. Первая возможность состоит в том, что радиочастотная модуляция блокирует межмодовые биения только подмножества ТГц режимов, в то же время заставляя остальные остальные восстанавливать ограниченную дрейфом ширину линии. Действительно, как показано на рис. 14 (d), мы напоминаем, что без радиочастотной модуляции моды полностью некогерентны. Учитывая описанную ранее динамику блокировки RF-инжекции, а именно то, что во время фазы вытягивания интермодальная ширина линии биений остается неизменной, такое поведение кажется нам трудно оправданным.Другая возможность состоит в том, что спектр ТГц излучения состоит из суб-гребенок с одинаковым межмодовым интервалом, но с разными частотными сдвигами, следуя одному и тому же механизму, приводящему к спектрам на рис. 7. В этом случае РЧ-инжекция синхронизация, которая бы взаимно блокировала соседние ТГц моды по всему спектру излучения, по-прежнему была бы совместима с наблюдением уширенных дрейфом РЧ-линий в спектре DCE на рис. 14. Действительно, фазовая синхронизация РЧ-линии 44 МГц блокировала бы смещение. только одной подсборки, следовательно, замораживая дрейф принадлежащих ей ТГц мод благодаря ВЧ-инжекции (эти моды приведут к появлению пяти узких линий, указанных красными стрелками).С другой стороны, смещения остальных суб-гребенок по-прежнему могут дрейфовать независимо, что приводит к появлению РЧ-линий с расширенным джиттером, несмотря на РЧ-инжекцию. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы доказать, какой из двух сценариев верен. Мы изучили динамику когерентности октавных ККЛ ТГц диапазона [4] с помощью радиочастотной спектроскопии биений и EOS. Хотя данные, представленные в этой работе, относятся к одному металлическому волноводному устройству шириной 50 мкм и длиной 3 мм, мы подчеркиваем, что мы исследовали несколько других устройств и обнаружили качественно подобное поведение (см. Также [4]).А именно, в зависимости от тока возбуждения, мы наблюдаем различные режимы от стабильного многомодового излучения до некогерентной многомодовой динамики [4]. В первом случае измеренные спектры ритма RF отображают одну или несколько узких линий. Из анализа спектров излучения мы показали, что эти линии могут быть результатом биений ТГц мод, принадлежащих суб-гребенкам с разными частотами смещения. Формирование этих суб-гребенок в конечном итоге запускается GVD и является результатом сложной динамики, включающей четырехволновое смешение и генерацию боковой полосы за счет взаимного биения ТГц мод.Некогерентное излучение наблюдается каждый раз, когда лазер излучает в широком спектральном диапазоне (~ 2,1–3 ТГц) практически без спектральных дыр. В этом случае в радиочастотных спектрах отображается одна нота ударов, характеризующаяся интенсивным фазовым шумом, простирающимся в полосе частот до нескольких ГГц. Используя EOS, мы обнаруживаем, что в этом случае ККЛ переходит в режим нестабильной работы, когда терагерцовые моды теряют свой высокий уровень когерентности, в основном определяемый техническим шумом. Возникновение этого явления внезапно, и его происхождение еще предстоит выяснить.Под действием внешней радиочастотной модуляции с центром на пике широкого радиочастотного биения (~ 13,2 ГГц) динамика ККЛ радикально изменяется. В частности, за счет увеличения мощности РЧ широкополосный фазовый шум постепенно уменьшается до тех пор, пока режимы ТГц не восстанавливают свою когерентность, ограниченную техническим шумом. При этом наблюдается значительное уширение спектра излучения. Насколько нам известно, подобная радиочастотная когерентность никогда ранее не наблюдалась в ККЛ. Наши измерения показывают, что этот процесс совместим с синхронизацией RF-инжекции, где внешняя радиочастотная модуляция компенсирует эффект GVD и блокирует разность частот между соседними ТГц модами.Однако у нас нет четких доказательств того, что это создает гребенку частот ТГц равномерно распределенных мод. Действительно, измерения с использованием EOS показывают, что только ограниченное количество режимов THz синхронизированы друг с другом. На данный момент, по аналогии с тем, что было обнаружено при более низких токах, когда спектр биений QCL отображает несколько узких линий, мы предполагаем, что это результат спектра излучения, состоящего из групп мод, разделяющих общий интервал между модами, введенных RF, но имеющих разные частоты смещения из-за ДГС [2].Таким образом, результаты, представленные в этой работе, показывают, что компенсация GVD остается решающим шагом для создания широкополосной частотной гребенки ТГц диапазона на основе QCL [5]. С этой целью отметим, что точное измерение дисперсии настоящего лазера с использованием таких методов, как ТГц спектроскопия во временной области, все еще отсутствует [5,20,41]. В то же время наши измерения ясно показывают, что радиочастотная модуляция остается ключевым ингредиентом для управления когерентностью гребенки и, в частности, для подавления областей некогерентной динамики.В этом контексте ясно, что понимание физического происхождения наблюдаемого некогерентного излучения может дать новое понимание того, как поддерживать работу частотной гребенки, помимо того, что само по себе представляет интересную фундаментальную проблему. С этой целью в настоящее время проводятся измерения зависимости выхода QCL от времени с использованием быстрого диода Шоттки (см. Также Приложение 5.2). Из рисунка 7, принимая δ 13,15 ГГц (= 26,3 / 2 ГГц) в качестве частоты обхода лазера вблизи режима B на частоте 2,73 ТГц, мы получаем групповой эффективный индекс n G eff = 2 δ c ⋅ L ≈ 3.8, где L = 3 мм - длина полости, а c - скорость света. Из рисунка 7 (c) сдвиг моды G относительно 7 δ (то есть разность частот между модой G и модой B) определяется как Δ ≈ 500 МГц, что дает изменение эффективного показателя Δ n G eff ≈ n 7 G эфф δ Δ = 0,02. Δ n G eff представляет собой среднее изменение эффективного показателя в спектральной области между режимом B и режимом G, то есть в полосе частот f B ≈ 90 ГГц (7 δ), от 2,7 ТГц до 2,8 ТГц. Следовательно, мы получаем среднюю ДГС в этом интервале, равную  Δ n G eff 1   ~ 1x 10 5 фс 2 / мм.Это значение совместимо с ДГС   c 2 π ⋅ f B  , вычисленной численно в [4]. Как обсуждалось в конце раздела 3.3, возможное объяснение ...

Контекст 3

... что в этом состоянии спектры РЧ биений не были значительно искажены по сравнению со спектрами, показанными на рис. и Рис. 10 [40]. При сравнении двух наборов спектров, представленных на рисунке 13, становится очевидным, что, как объяснено выше, относительное положение режимов ТГц не сохраняется в процессе преобразования с понижением частоты.С другой стороны, ширина линии терагерцовых мод, преобразованных с понижением частоты, больше не ограничивается инструментальным спектральным разрешением. В частности, мы обнаружили, что средняя ширина линии терагерцовых мод, которая в правом столбце на рис. 13 составляет 7,5 ГГц (спектральное разрешение FTIR), в спектрах DCE уменьшается до нескольких МГц. Как обсуждалось в [14, 23, 24], такая «мгновенная» ширина линии соответствует медленному дрейфу частот мод ККЛ, определяемому техническим шумом, то есть током, тепловыми и механическими флуктуациями (эти же флуктуации вызывают дрейфы, наблюдаемые на рис.9 (в)). На этом этапе очень важным замечанием является то, что наблюдение ограниченных дрейфом ширины линий в спектрах DCE, то есть ТГц режимов с ограниченным дрейфом, всегда приводило к узким (одиночным или множественным) нотам ударов в соответствующих радиочастотных спектрах и т. наоборот. Действительно, спектры АКЭ на рис. 13 (a) и 13 (c) соответствуют областям 2 и 6 на фиг. 4 (b), тогда как спектр РЧ биений относительно фиг. 13 (e) отображается на фиг. 14 (g). Это лишь частные примеры общепринятого тренда.Как мы увидим ниже, ситуация меняется, когда нота ударов ВЧ представляет собой широкий пьедестал фазового шума. На рис. 14 (a) и 14 (b) мы сообщаем о наборах ВЧ-спектров биений и соответствующих им спектрах DCE в цветовой шкале интенсивности для увеличения мощности RF-модуляции от 0 до +26 дБм. QCL был возбужден при 450 мА и без РЧ модуляции представляет собой широкую РЧ биений (рис. 14 (c)). Как показано на рис. 14 (а), при включении модуляции на частоте 13,22 ГГц и увеличении мощности модуляции мы обнаруживаем постепенное уменьшение ширины ВЧ-ноты биения до тех пор, пока между + 23 и + 25 дБм не изменится фазовый шум. ниже минимального уровня шума обнаружения.В соответствующих спектрах DCE на рис. 14 (b), которые были измерены одновременно, мы обнаруживаем, что до тех пор, пока пьедестал фазового шума остается выше минимального уровня шума обнаружения, узких линий не наблюдается. Вместо этого мы обнаруживаем слабый и спектрально широкий сигнал, всего на несколько дБ выше минимального уровня шума обнаружения, как показано также на рисунках 14 (d) и 14 (f). Это означает, что ТГц моды полностью некогерентны, то есть их ширина линии не ограничивается техническим шумом, а вместо этого расширяется той же нестабильностью, что и в разделе 3.2 без радиочастотной модуляции. Поскольку нота биений ВЧ является результатом биений между соседними ТГц модами, тот факт, что его пьедестал фазового шума простирается более чем на 1 ГГц, согласуется с тем фактом, что ВЧ-линии в спектрах DCE полностью размыты. Действительно, мы напоминаем, что (i) фазовый шум ТГц режимов точно воспроизводится в спектре DCE, и (ii) частота каждой преобразованной с понижением частоты моды обязательно находится в диапазоне 0-500 МГц (= f fs / 2. См. Раздел 2). Как показано на рис.14 (d), даже когда QCL не модулируется, мы обнаруживаем такую ​​же корреляцию между расширением ВЧ-ноты биения и полной потерей когерентности ТГц режимов. Отметим, что тот же тип эффекта наблюдался в [21] на автономном ККЛ с использованием ИК-Фурье-спектрометра высокого разрешения (100 МГц). ТГц режимы восстанавливают свою когерентность (то есть ширину линии, ограниченную дрейфом), когда фазовый шум РЧ биений исчезает ниже минимального уровня шума обнаружения. Это показано на рис. 14 (b), где спектры DCE отображают ряд резких линий для мощности РЧ от + 23 дБм до + 25 дБм, что приводит к ослаблению пика широкой ноты биений РЧ более чем на ~ 30 дБ. (сравните рис.14 (c) с рис. 14 (g)). В качестве примера на рис. 14 (h) (то же, что и на рис. 13 (e)) мы приводим спектр DCE, измеренный с помощью ВЧ-мощности синтезатора +24 дБм. Наконец, при увеличении ВЧ мощности выше +25 дБм, моды ТГц снова расширяются, как показано на рис. 14 (1). Причина потери когерентности при высокой мощности РЧ до сих пор неясна. Наблюдаемый резкий эффект наведенной когерентности внешней радиочастотной модуляцией никогда ранее не наблюдался в ТГц ККЛ. Действительно, предыдущие эксперименты, демонстрирующие синхронизацию межмодовых биений с РЧ-инжекцией [13], были выполнены на устройствах на основе BTC AR (см. Раздел 1), которые, в отличие от RP AR, всегда демонстрировали узкие межмодовые биения (в меру наших возможностей). Как известно, широкие межмодовые биения наблюдались только в настоящем AR [4] и в сообщении [21]).Следовательно, в этом случае эффект блокировки RF-инжекции заключался исключительно в подавлении низкочастотного дрейфа межмодовых биений из-за технического шума. Здесь можно спросить, является ли резкое восстановление когерентности ТГц-мод, вызванное радиочастотной модуляцией, обнаруженной в этой работе, также результатом блокировки RF-инжекции. Действительно, постепенное уменьшение интенсивности пьедестала фазового шума, наблюдаемое на рис. 14, с последующим внезапным исчезновением последнего на уровне ~ + 23 дБм, было бы совместимо с этим типом процесса.Фактически, мы напоминаем, что при увеличении РЧ-мощности при фиксированной частоте модуляции типичная динамика процесса блокировки РЧ-инжекции состоит из (i) начального затягивания свободных межмодовых биений, за которым следует (ii) резкое инъекция [13]. Во время фазы вытягивания уменьшается только интенсивность линии, в то время как ее ширина практически не изменяется. Последний в конечном итоге схлопывается до уровня ВЧ-генератора, как только ударная нота входит в диапазон захвата (в данном случае диапазон захвата будет примерно задан шириной пьедестала фазового шума при мощности ВЧ + 23 дБм, т.е.е. ~ 250 МГц (см. рис. 14 (а)). Другой интересный вывод из данных рис. 14 заключается в том, что когерентные моды не появляются при увеличении ВЧ-мощности от 0 до +23 дБм. Фактически, такое поведение определенно исключает простую картину, где широкий пьедестал фазового шума в ВЧ-нотах биений обусловлен наложением независимых биений между соседними ТГц модами. В самом деле, в этом случае можно было бы ожидать появления все большего числа узких линий в спектрах DCE в результате увеличения числа биений, блокируемых внешней радиочастотной модуляцией.Напротив, наблюдение резкого перехода от некогерентных к когерентным режимам предполагает, что расширение ВЧ-биений является скорее результатом коллективной нестабильности, включающей все моды одновременно. Дальнейшее подтверждение этой интерпретации исходит из данных, представленных на рис. 13, которые, опять же, свидетельствуют о том, что когерентные и некогерентные ТГц моды не могут сосуществовать одновременно. С этой целью горизонтальные пунктирные красные линии на рисунке воспроизводят минимальную интенсивность, обнаруживаемую с помощью выборки EO, полученную из спектров DCE (т.е.е соотношение между интенсивностью, указанной красной линией, и наиболее интенсивной ТГц модой, равно отношению между минимальным уровнем шума соответствующего спектра DCE и интенсивностью наиболее интенсивной RF-линии). Подсчитав количество ТГц режимов над красными пунктирными линиями и количество ВЧ-линий, мы обнаруживаем, что они точно равны во всех отображаемых спектрах, подразумевая, что в пределах отношения сигнал / шум выборки ЭО все ТГц моды когерентны. В частности, когда QCL модулируется (рис. 13 (e) и 13 (f)), это означает, что в динамическом диапазоне ~ 16 дБ (коэффициент 40 в линейном масштабе) все моды THz восстановили свою ограниченную дрейфом когерентность.Строгий способ установления того, являются ли режимы ТГц ККЛ синхронизированными с РЧ-инжекцией, был продемонстрирован в [14] с использованием того же метода дискретизации ЭО, который использовался в этой работе, с дополнительным требованием, что один из ТГц режимов должен иметь синхронизацию фазы от частоты следования fs-лазера (подробности эксперимента см. в [14] и в Приложении 5.3). Фактически, в этом случае, если межмодовый интервал QCL синхронизирован с РЧ-инжекцией, все терагерцовые моды с понижением частоты в спектре DCE должны демонстрировать нулевой дрейф частоты, так как все они будут синхронизированы по фазе до fs- частота следования лазера [14].На рисунке 15 мы приводим пример спектра DCE, полученного с помощью THz QCL под действием радиочастотной модуляции на частоте 14 ГГц и +24 дБм мощности RF (соответствующий спектр радиочастотных биений, не показанный, аналогичен спектру на рисунке 14 ( ж) и не имеет пьедестала фазового шума). Здесь, следуя методике [23], самая низкочастотная RF-линия на ~ 44 МГц (синяя стрелка) использовалась для синхронизации соответствующей ТГц моды с гармоникой частоты следования fs-лазера (подробности эксперимента см. В Приложении. ).Спектр был получен с помощью анализатора спектра в Max. Режим удержания в течение примерно 30 секунд. Удивительно, но мы ясно наблюдаем, что ВЧ-линии имеют разное уширение, вызванное дрейфом. В частности, мы можем идентифицировать четыре линии, обозначенные красными стрелками на рисунке, с шириной линии, равной ширине линии синхронизированной ноты биений (синяя стрелка), то есть ограниченной полосой разрешения анализатора (1 МГц). Определенно, эти пять линий соответствуют, следовательно, режимам ТГц, которые стали когерентными по фазе с помощью ВЧ модуляции.Остальные ритмы вместо этого значительно расширяются из-за частотных дрейфов. Подчеркнем, что во всех спектрах DCE, записанных в одних и тех же условиях на рис. 15, т.е. при одновременной фазовой синхронизации и синхронизации высокочастотной инжекции, но при разных токах накачки и уровнях мощности RF, мы всегда получали один и тот же результат: значительное количество линий были подвержены дрейфу частоты из-за технических шумов. В свете вышеизложенного есть два возможных сценария. Первая возможность состоит в том, что радиочастотная модуляция блокирует межмодовые биения только подмножества ТГц режимов, в то же время заставляя остальные остальные восстанавливать ограниченную дрейфом ширину линии.Действительно, как показано на рис. 14 (d), мы напоминаем, что без радиочастотной модуляции моды полностью некогерентны. Учитывая описанную ранее динамику блокировки RF-инжекции, а именно, что ...

Frontiers | Возможный эффект бинаурального биения в сочетании с автономным сенсорным меридианным ответом для индукции сна

Введение

Сон оказывает большое влияние на наше здоровье и является важным фактором, определяющим качество жизни (Walker, 2008; Zhang et al., 2015; Weber and Dan, 2016; Lee et al., 2018). Однако многие исследователи сообщают, что 25% людей считают, что качество их сна неудовлетворительное (Soldatos et al., 2005; Lee M. et al., 2019). Поскольку недостаточный сон является распространенной проблемой, которая приводит к значительным последствиям для здоровья, общества и экономики (Hublin et al., 2001), было разработано множество методов для улучшения качества сна (Besedovsky et al., 2017; Lee and Kim, 2017). Быстрое засыпание - один из способов улучшить качество сна. В предыдущих исследованиях применялась транскраниальная стимуляция постоянным током (D’Atri et al., 2016), транскраниальная магнитная стимуляция (Massimini et al., 2007) и фармакологические подходы (Walsh et al., 2008; Feld et al., 2013) как методы индукции сна. Однако эти методы непрактичны для пользователей в реальной жизни и иногда имеют побочные эффекты (Bellesi et al., 2014; Santostasi et al., 2016). Было высказано предположение, что применение сенсорных стимулов, особенно слуховых стимулов, обеспечивает лучший метод улучшения качества сна по сравнению с другими средствами (Harmat et al., 2008; Chan et al., 2010; Bellesi et al., 2014; Беседовский и др., 2017).

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - это недорогой инструмент с высоким разрешением, с помощью которого можно измерить очень практичное состояние мозга (Lee et al., 2015, 2016; Kwak et al., 2017). Поэтому этот инструмент широко используется для измерения изменений состояния мозга с целью улучшения качества сна. Увлечение мозговыми волнами - это использование внешнего ритмического стимула для генерации частотно-зависимых ответов ЭЭГ, которые соответствуют частоте стимулов (Huang and Charyton, 2008; Seifi Ala et al., 2018). Синхронизированные импульсные стимулы могут вызывать доминирующую частоту ЭЭГ, которая появляется во время данного когнитивного состояния (Tang et al., 2015; da Silva Junior et al., 2019). Одним из методов захвата мозговых волн является использование слухового стимула, называемого бинауральным ритмом (Huang and Charyton, 2008). Бинауральное биение - это слуховая иллюзия, которая наблюдается, когда осциллирующие стимулы доставляются на двух соседних частотах в каждое ухо одновременно (Perez et al., 2019). Мозг может распознавать разницу частот между двумя звуками (Oster, 1973).Этот стимул вызвал устойчивые слуховые реакции в коре головного мозга с частотой биений (Perez et al., 2019). Первоначально верхний оливарный комплекс в стволе мозга получает отдельный звуковой сигнал от каждого уха. Затем это биение распознается нейронами нижнего бугорка (Schwarz and Taylor, 2005). Синхронизированная по фазе нервная активность слуховых путей ствола мозга становится согласованной с частотно-следящей реакцией (Hink et al., 1980). Слуховые вызванные ответы, вызванные бинауральным ритмом, можно записать с помощью ЭЭГ (Ozdamar et al., 2011). Этот метод недавно был использован для побуждения к медитации и коррелировал с мыслительными процессами (Lavallee et al., 2011). Было показано, что бинауральные биения с частотой 3 Гц вызывают дельта-активность и увеличивают продолжительность небыстрых движений глаз (NREM) на стадии 3 сна (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018). Кроме того, бинауральные биения с частотой 6 Гц производили медитативные эффекты, вызывая тета-активность в лобных и теменно-центральных областях (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2017). Бинауральные ритмы с частотой 15 Гц улучшили рабочую память за счет индукции бета-активности в головном мозге (Beauchene et al., 2017). Также стало возможным уменьшить сложность засыпания и поддержания сна у пациентов с хронической бессонницей, предоставив аудиовизуальный стимул, который постепенно снижается с 8 до 1 Гц (Tang et al., 2015). Однако также сообщалось, что повторяющийся и неестественный звук бинаурального ритма может вызывать у людей чувство дискомфорта (Crespo et al., 2013). Некоторые исследования даже утверждали, что бинауральные ритмы могут раздражать людей, не вызывая желаемых психических состояний (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2017).Воздействие бинауральных ритмов, которые не учитывают текущее состояние пользователя, может даже вызвать головокружение, а также дискомфорт (Noor et al., 2013). Вероятно, это связано с миндалевидным телом, центральной структурой, связанной с обработкой эмоций. Эта область связана с большинством сенсорных областей коры и играет важную роль в эмоциональной модуляции на ранних стадиях обработки сенсорной информации (Surakka et al., 1998). Кроме того, бинауральные ритмы кажутся неудобными в том смысле, что повторяющиеся слуховые стимулы вызывают тревогу и депрессию (Watkins, 2008).Следовательно, этот дискомфорт может заставить некоторых людей отказаться от использования бинауральных ритмов в контексте реальной жизни. Однако взаимосвязь между бинауральными ритмами и субъективными эмоциями все еще недостаточно изучена, включая слуховой путь к бинауральным ритмам (Munro and Searchfield, 2019; Perez et al., 2019). Таким образом, необходимы дальнейшие исследования психологических эффектов, связанных с бинауральными ритмами.

Чтобы решить проблемы, связанные с использованием бинауральных ритмов, недавние исследования изучали возможность комбинирования их с другими звуками, такими как фортепианная музыка (Wiwatwongwana et al., 2016; Gantt et al., 2017). Бинауральные ритмы в сочетании с музыкой могут облегчить сердечно-сосудистую реакцию на стресс, наблюдаемую у военнослужащих, страдающих стрессом после развертывания (Gantt et al., 2017). Они также сообщили, что чувствуют себя менее напряженными, и показали снижение низкочастотной вариабельности сердечного ритма. Более того, анксиолитический эффект музыки с бинауральными ритмами был исследован по сравнению с простой музыкой под общим наркозом (Wiwatwongwana et al., 2016). Они также показали значительное снижение частоты сердечных сокращений и снижение операционной тревожности у пациентов, которые слушали бинауральные ритмы в сочетании с музыкой.Эти ритмы делают пользователям более приятными для прослушивания стимулов, если они включают естественные звуки (Munro and Searchfield, 2019). Хотя комбинированная стимуляция эффективна для людей, чтобы компенсировать недостатки бинауральных ритмов, необходимы исследования различных параметров (например, децибел, длительности воздействия и частоты) для оптимизации комбинации двух слуховых стимулов (Chaieb and Fell, 2017 ). До сих пор несколько групп применяли комбинированные стимулы (CS) в контексте индукции сна.

Ответ автономного сенсорного меридиана (ASMR) относится к сенсорным ощущениям, таким как психологическая стабильность или удовольствие в ответ на визуальные, слуховые, тактильные, обонятельные или когнитивные стимулы (Barratt and Davis, 2015). В последнее время во многих исследованиях сообщается, что ASMR - это эффективный способ расслабить умы людей в академических и социальных кругах (Cash et al., 2018; Smith et al., 2019b). Фактически, многие люди используют ASMR, чтобы ослабить свое негативное настроение и привести ко сну, который сопровождается чувством спокойствия и отдыха (Barratt et al., 2017). Это также коррелирует с эмоциональным и физиологическим состоянием (Poerio et al., 2018; Smith et al., 2019a). В предыдущих исследованиях сообщалось, что ASMR помогает уснуть, расслабляя психические состояния и уменьшая беспокойство (Barratt and Davis, 2015; Lochte et al., 2018). Однако эти результаты представляют собой простые ощущения, основанные на субъективных анкетах. Согласно результатам функциональной магнитно-резонансной томографии, ASMR снижает заметность и визуальные сети (Smith et al., 2019b), но увеличивает активность, связанную с ощущениями, движением и вниманием (Smith et al., 2019а). Кроме того, на ЭЭГ альфа-мощность снижалась в левой лобной области при прослушивании позитивной музыки, но уменьшалась в правой лобной области при прослушивании негативной музыки, соответственно (Balasubramanian et al., 2018). Другими словами, асимметрия альфа-активности в префронтальной и лобной областях меняется в зависимости от эмоций (Geethanjali et al., 2018; Bo et al., 2019). Однако до сих пор отсутствуют объективные доказательства, подтверждающие субъективные эмоции, связанные с ASMR, на основе исследований нейровизуализации.

В этом исследовании мы предложили новый стимул для индукции сна, в котором мы объединили бинауральные ритмы для захвата мозговых волн с частотой 6 Гц с ASMR. Мы предположили, что только тета-сила увеличивалась с бинауральными ритмами и комбинированным стимулом. Мы также ожидали, что оптимальная комбинация стимулов вызывает мозговые волны с частотой 6 Гц из-за бинауральных ритмов и делает пользователя комфортным и расслабленным при использовании ASMR. Наша гипотеза также подтверждалась тем, что динамический естественный звук имел более высокую степень спонтанного восприятия, чем статический шум (Munro and Searchfield, 2019).В частности, мы отметили изменение средней линии относительно индукции сна. Более того, изменение тета-мощности по средней линии было очень актуальным, поскольку оно было напрямую связано с переходом от бодрствования ко сну (Wright et al., 1995). Было две экспериментальных сессии. В сеансе 1 были представлены три слуховых стимула, чтобы найти оптимальное соотношение комбинации между бинауральным ритмом и триггером ASMR, который запускает ASMR с использованием естественных звуков. В частности, уровни интенсивности звуков важны при предъявлении слуховых стимулов.Средний порог слышимости для нормальных взрослых обычно составляет 20 дБ на каждое ухо (López-Caballero and Escera, 2017; Munro and Searchfield, 2019). Кроме того, люди чувствуют себя тихими при уровнях звука 30 дБ, а уровень фонового шума рекомендуется 45 дБ (Kipnis et al., 2016). Уровни звука от 60 до 80 дБ считаются шумными, а уровни звука более 80 дБ вредны (Kipnis et al., 2016). В связи с этим мы определили соотношение сочетания двух слуховых стимулов. В сеансе 2 мы сравнили эффект оптимально комбинированного стимула, определенного в сеансе 1, с эффектом фиктивного состояния (SHAM), только бинауральных ритмов и только триггеров ASMR.Анкетирование проводилось до и после периода стимуляции, чтобы изучить изменения эмоциональных состояний, которые поддерживают психологическую стабильность. Наши результаты показывают, что объединение стимулов может облегчить дискомфорт бинаурального ритма и иметь стабилизирующий эффект ASMR для индукции сна. Эти данные могут помочь быстрее уснуть и улучшить качество сна.

Материалы и методы

Субъекты

Пятнадцать здоровых правшей (одна женщина, средний возраст 24 года.9 ± 1,81 года) были включены в это исследование. Ни у одного из субъектов в анамнезе не было неврологических расстройств или проблем со слухом. Эксперимент проводился в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Это исследование было рассмотрено и одобрено институциональным наблюдательным советом Корейского университета (KUIRB-2019-0134-01), и перед экспериментами от всех субъектов было получено информированное согласие.

Предлагаемые слуховые стимулы

Мы использовали бинауральные биения с частотой 6 Гц, что соответствует центру тета-диапазона (4–8 Гц), который является доминирующей частотой во время фазы 1 медленного сна (Berry, 2018).Чтобы вызвать активность с частотой 6 Гц, несущий тон 250 Гц подавался в левое ухо (Pratt et al., 2010), а тон смещения 256 Гц подавался в правое ухо одновременно с использованием программного обеспечения Gnaural.

Чтобы компенсировать неудобство бинаурального ритма, мы объединили его с естественными звуками, которые вызывают ASMR, потому что некоторые триггеры ASMR (например, шепот, постукивание и четкие звуки) могут вызывать чувство покалывания или ощущения, подобные статике (Barratt and Davis, 2015). Пять триггеров ASMR (дождь, морские волны, водопад, лес и река) были рандомизированы.Дополнительная таблица 1 показывает, какие стимулы подвергались каким испытуемым. Точные ссылки на веб-сайты пяти звуков следующие: (i) дождь: https://www.youtube.com/watch?v=euWoxhUkf_w, (ii) морские волны: https://www.youtube.com/watch ? v = p76Vjvioypg & t = 5861s, (iii) водопады: https://www.youtube.com/watch?v=73y1CqxVCeA, (iv) лес: https://www.youtube.com/watch?v=cvQLjfLw644&t=2752s и (v) река: https://www.youtube.com/watch?v=nE_XAauwu1I&t=873s.

Три типа CS были созданы с использованием MATLAB R2017a и представлены с помощью Psychtoolbox.При объединении слуховых стимулов было несколько параметров (например, децибел, продолжительность воздействия и частота), которые могли повлиять на эффект комбинированного стимула. Здесь мы попытались исследовать реакции мозга, контролируя все параметры, кроме соотношения децибел CS. В первом сеансе мы протестировали три CS с разным соотношением децибел. Повторяющийся синусоидальный звук (т. Е. Бинауральный ритм), воспроизводимый на большой громкости, может вызвать чувство дискомфорта (Crespo et al., 2013). С другой стороны, трудно вызвать мозговые волны на желаемой частоте, используя звуки малой громкости.В связи с этим мы определили три комбинированных отношения между бинауральными ритмами и триггерами ASMR. В бинауральных биениях уровень звука был изменен на 45 дБ для рекомендуемого уровня фонового звука, 30 дБ для уровня тихого звука и 20 дБ для обеспечения пороговых значений слышимости в каждом состоянии. Интенсивность звука триггеров ASMR была зафиксирована на уровне 60 дБ, что является уровнем звука с чистым звуком, поскольку пороговое значение для слуховых стимулов составляет примерно 60 дБ (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018). В частности, комбинированные отношения следующие: (i) CS1 - бинауральные биения: триггеры ASMR = 45:60; (ii) CS2 - бинауральные ритмы: триггеры ASMR = 30:60; и (iii) CS3 - бинауральные ритмы: триггеры ASMR = 20:60.В сеансе 2 эффекты оптимального CS, определенные в сеансе 1, сравнивались с условием SHAM, только бинауральными ритмами и только триггерами ASMR. Для состояния SHAM использовался тихий стимул с наушниками в каждом ухе (Garcia-Molina et al., 2018; Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018; Lustenberger et al., 2018). Громкость только триггера ASMR была установлена ​​на 60 дБ, что ранее было определено как комфортный уровень (Stevens et al., 2003). В случае только бинаурального биения 6 Гц испытуемые также подвергались воздействию 60 дБ.

Экспериментальные процедуры

На рисунке 1 показаны экспериментальные парадигмы для сеанса 1 и сеанса 2. Во время всех экспериментов испытуемые держали глаза закрытыми. Сессия 1 началась с оценки эмоционального состояния с помощью анкет. После ответа на анкеты они оставались в состоянии покоя, не слыша никаких стимулов, в течение 2 минут с закрытыми глазами в качестве исходного уровня. Слуховые стимулы подавались через наушники в течение 3 минут, пока испытуемые держали глаза закрытыми.2-минутный период стимуляции является приемлемым периодом времени для обнаружения эффекта слухового стимула (Goodin et al., 2012). Поэтому мы подвергали испытуемого комбинированным стимулом в течение 3 минут, чтобы точно вызвать желаемую частоту. Три условия CS были представлены в уравновешенном случайном порядке. Субъект заполнил анкеты после прослушивания каждой CS. Между периодами стимуляции обеспечивались межстимульные интервалы 5-10 минут, и испытуемым позволяли достаточно проснуться.

Рисунок 1. Экспериментальная парадигма. Эксперимент состоял из двух сеансов. Сессия 1 заключалась в определении оптимального соотношения децибел для комбинирования бинаурального биения и триггера ASMR. В сеансе 2 CS, выбранный из сеанса 1, сравнивался с условием SHAM, только BB и только AT. Каждый слуховой стимул представлен в случайном порядке. Сессия 1: CS1 = 45:60 соотношение BB: AT; CS2 = соотношение BB: AT 30:60; CS3 = 20:60 BB: AT соотношение. Сессия 2: SHAM = мнимое состояние, BB = бинауральные ритмы, AT = запускающие механизмы автономного сенсорного меридиана, CS = комбинированные стимулы BB и AT, S = стимул, ISI = интервал между стимулами, Sub-S = субсессия, R = состояние покоя.

Целью занятия 2 было выяснить, может ли CS помочь в достижении психологической стабильности и активации мозговых сигналов на целевой частоте по сравнению с SHAM, только бинауральными ритмами и ASMR запускает только условия. Другими словами, в сеансе 2 было четыре подсессии (SHAM, только бинауральные ритмы, только триггеры ASMR и условия CS). Интервал подсеанса был установлен на 5–10 минут, как и в сеансе 1, чтобы минимизировать любые действие предыдущего раздражителя, чтобы нарушить реакцию на предстоящий раздражитель.В конце сеанса 1 мы выбрали комбинированное соотношение, которое наилучшим образом индуцировало тета-мощность для каждого человека, и использовали его для сеанса 2. В сеансе 1 мы сосредоточились на том, возникает ли тета-мощность в каждом из трех состояний CS с разными уровнями децибел. , в то время как сеанс 2 исследовал индукцию сна и непрерывные эффекты слуховых стимулов. Таким образом, сеанс 2 отличался от сеанса 1 в двух отношениях. Во-первых, мы представили слуховой стимул в течение 10 минут в сеансе 2. Это связано с тем, что активность во всех областях мозга усиливается слуховым стимулом в течение 10 минут после воздействия (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2017).Во-вторых, состояние покоя измерялось до и после стимуляции в течение 2 минут в каждой части сеанса. Точно так же испытуемым давали 2 минуты отдыха с закрытыми глазами без наушников. Во многих предыдущих исследованиях состояние покоя поддерживалось 2 минуты (Schwab et al., 2014; Sandler et al., 2016) или меньше (López-Caballero and Escera, 2017; Zhao et al., 2018). Кроме того, состояния покоя перед каждым стимулом использовались в качестве основы в анализе. Каждый стимул был назначен случайным образом и уравновешен между испытуемыми.Испытуемых также попросили заполнить анкеты после прослушивания каждого стимула.

Мы также исследовали изменения психологической устойчивости до и после всех слуховых раздражителей. Использовалась 32-балльная шкала настроения Брюнеля (BRUMS-32) (Lane and Jarrett, 2005). Оригинальная BRUMS представляет собой шкалу настроения из 24 пунктов, основанную на Профиле состояний настроения (Terry et al., 1999, 2003). BRUMS-32 был сформирован путем добавления пунктов, оценивающих субшкалы «счастье» и «спокойствие» (Terry et al., 1999). Эти анкеты содержат восемь факторов, каждый с четырьмя дескрипторами настроения (дополнительная таблица 2).Факторами являются «гнев», «напряжение», «депрессия», «бодрость», «усталость», «замешательство», «счастье» и «спокойствие». Субъекты ответили оценкой по 5-балльной шкале Лайкера, где «0» = «совсем нет», «1» = «немного», «2» = «умеренно», «3» = «совсем немного, »И« 4 »=« чрезвычайно ». Таким образом, общий балл по одному фактору составляет максимум 16 (4 дескриптора настроения × 4 балла).

Сбор и анализ ЭЭГ

Запись ЭЭГ

Данные ЭЭГ регистрировались с частотой дискретизации 500 Гц.Мы использовали усилитель ЭЭГ (BrainAmp, Brain Product GmbH, Германия) с 19 электродами Ag / AgCl, используя международную конфигурацию системы 10-10. Данные ЭЭГ были привязаны к электроду FCz, а заземляющий канал был электродом AFz.

Анализ данных ЭЭГ

Весь анализ данных был выполнен с использованием MATLAB R2017a с набором инструментов OpenBMI (Lee M.H. et al., 2019) и набором инструментов BBCI (Blankertz et al., 2016). Данные ЭЭГ были понижены до 250 Гц. Полосовой фильтр с конечной импульсной характеристикой применялся между 0.5 и 50 Гц, так как этот фильтр стабильный и простой (Correa et al., 2007). Кроме того, был использован режекторный фильтр на частоте 60 Гц для исключения линий электропередачи (Olguin et al., 2005).

Быстрое преобразование Фурье было выполнено для преобразования из временной области в частотную для спектрального анализа. Мы проанализировали изменения слуховых стимулов в пяти частотных диапазонах: дельта (0,5–4 Гц), тета (4–8 Гц), альфа (8–13 Гц), бета (13–30 Гц) и гамма диапазоны (30–30 Гц). 50 Гц), как спектральные элементы сигналов ЭЭГ, обычно делятся на эти частоты (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018).Однако мы сосредоточились на тета-мощности, поскольку мы вызывали тета-активность, используя бинауральные биения с частотой 6 Гц. Кроме того, мы исследовали пространственные изменения тета-активности в семи областях мозга: префронтальной, лобной, центральной, височной, теменной, затылочной и средней области (таблица 1). Эти области были выбраны, потому что области мозга, связанные с бинауральными ритмами, не являются неопределенными (Munro and Searchfield, 2019; Perez et al., 2019). Мощность в полосах частот вычислялась в каждом канале и усреднялась в семи регионах.

Таблица 1. Области мозга и соответствующие им каналы ЭЭГ.

В сеансе 1 мы использовали пик 6 Гц (желаемая частота) по средней линии при выборе CS для использования в сеансе 2. Поскольку тета-мощность средней линии напрямую связана с переходом в сон (Wright et al., 1995). Кроме того, мы измерили индекс латеральности (LI), чтобы исследовать асимметрию в альфа-диапазоне, относящуюся к эмоциям во время сеанса 2. Этот индекс был рассчитан по следующему уравнению: LI = (L - R) / (L + R), где L и R представляют левое и правое полушария соответственно (Kikuchi et al., 2011). Это значение находится между -1 и 1. В частности, положительное значение относится к доминированию левого полушария, тогда как отрицательное значение относится к доминированию правого полушария (Ito and Liew, 2016). Мы рассчитали LI как для префронтальной, так и для лобной областей, связанных с эмоциями.

Статистический анализ

Мы провели парный t -тест, чтобы выяснить, какая частота возникает после прослушивания каждого слухового стимула. Парный тест t между до и после каждого стимула также применялся для исследования индуцированной тета-мощности в семи областях.Мы применили односторонний дисперсионный анализ (ANOVA), чтобы изучить пространственные различия тета-мощности между стимулами. Для апостериорного анализа использовались парные t -тесты с поправкой Бонферрони. Аналогичным образом мы исследовали изменения психологической устойчивости по каждому пункту по сравнению с исходным уровнем, используя парные тесты t . Затем различия в оценках BRUMS-32 между стимулами сравнивали с использованием ANOVA и парного теста t для апостериорного анализа по каждому психологическому фактору.

Кроме того, в сеансе 2 для изучения пространственных изменений состояний покоя до и после слуховых стимулов была проведена тета-мощность по 19 электродам ЭЭГ с использованием двухфакторного дисперсионного анализа (канал × отсутствие или наличие слуховых стимулов). Парные t -тесты с поправкой Бонферрони также были выполнены в отношении только пространственных различий между слуховыми стимулами до и после в каждом канале для апостериорного анализа . Парный тест t также был проведен для исследования разницы в LI после каждого стимула.Альфа-уровень для всей статистической значимости был установлен на 0,05. Величина эффекта была рассчитана как d и ηp2 Коэна для парных t -теста и ANOVA, соответственно.

Результаты

Сессия 1: Оптимальное комбинированное соотношение между бинауральным ритмом и триггером ASMR

Увлечение мозговыми волнами

На сеансе 1 испытуемым были представлены три различных бинауральных ритма по отношению к триггерам ASMR: 45:60, 30:60 и 20:60. В таблице 2 показаны статистические различия в мощности между пятью полосами частот по сравнению с исходным уровнем.Обратите внимание на увеличение мощности тета-диапазона, который являлся целевой частотой, которую мы стремились вызвать с помощью бинаурального биения. Для трех состояний CS другие частоты в мозге не индуцировались.

Таблица 2. Статистика разницы мощности между исходными и слуховыми стимулами в сеансе 1.

Затем мы оценили изменения тета-мощности в семи областях мозга (таблица 3). В префронтальной области снижение тета-мощности наблюдалось только в CS1. С другой стороны, тета-мощность увеличивалась только в CS1 во временных областях.Мы наблюдали увеличение тета-мощности как в CS1, так и в CS2 в центральной и средней областях. На рисунке 2 показаны изменения тета-мощности, вызванные тремя CS, по сравнению с исходным уровнем. Статистические различия между тремя CS в префронтальной ( F ( 2 , 42 ) = 5,85, p = 0,005, ηp2 = 0,217), временной ( F ( ) 2 , 42 ) = 3,29, p = 0,047, ηp2 = 0.135) и средние области ( F ( 2 , 42 ) = 3,42, p = 0,042, ηp2 = 0,140). В префронтальной области тета-мощность в CS2 и CS3 была значительно выше, чем в CS1 (CS1 против CS2: df = 14, t = −3,577, p = 0,003, коэффициент Коэна d = 0,923; CS1 vs. CS3: df = 14, t = -4,046, p = 0,001, d = 1,044 Коэна), но в височной области тета-мощность в CS1 была значительно выше, чем в CS2 и CS3 ( CS1 vs.CS2: df = 14, t = 3,982, p = 0,001, Cohen's d = 1,028; CS1 против CS3: df = 14, t = 2,699, p = 0,017, Cohen's d = 0,697). В областях средней линии тета-мощность в CS1 и CS2 была значительно выше, чем в CS3 (CS1 против CS3: df = 14, t = 2,565, p = 0,022, Cohen d = 0,662; CS2 vs CS3: df = 14, t = 3.430, p = 0.004, Коэна d = 0,885).

Таблица 3. Пространственные изменения до и после комбинированных стимулов в сеансе 1.

Рис. 2. Изменения тета-мощности по сравнению с базовым уровнем в трех комбинированных условиях стимула в сеансе 1. Столбики ошибок показывают стандартную ошибку. CS1 = 45:60 соотношение BB: AT; CS2 = соотношение BB: AT 30:60, CS3 = соотношение 20:60 BB: AT. BB = бинауральное биение, AT = запуск автономного сенсорного меридианного ответа, CS = комбинированные стимулы с BB и AT. <0,05 без поправки и ∗∗ <0,05 с поправкой Бонферрони.

Психологическая стабильность

Мы сравнили баллы по шкале BRUMS-32 до и после слуховых стимулов, чтобы исследовать эффект индукции психологической стабильности (таблица 4). Четыре негативных эмоциональных состояния («гнев», «напряжение», «депрессия» и «замешательство») были уменьшены во всех трех состояниях CS по сравнению с исходным уровнем. Однако показатели «бодрости» (положительное эмоциональное состояние) также снизились.Не было значительных изменений в оценках «утомляемости» во всех трех состояниях CS. Интересно, что «счастливые» оценки были значительно увеличены только в CS2. Показатели «спокойствия» были значительно ниже в CS1 по сравнению с исходным уровнем.

Таблица 4. Статистические различия в баллах BRUMS-32 после каждого стимула по сравнению с исходным уровнем.

Мы наблюдали различия в восьми факторах эмоционального состояния во всех трех состояниях CS (рис. 3).Только «спокойствие» указывало на значительную разницу между тремя стимулами ( F ( 2 , 42 ) = 5,05, p <0,010, ηp2 = 0,193). Оценка «спокойствия» в CS1 была значительно ниже, чем в CS2 и CS3 (CS1 против CS2: df = 14, t = -3,005, p = 0,009, Cohen d = 0,775; CS1 vs CS3: df = 14, t = −3,780, p = 0,002, коэффициент Коэна d = 0.975). «Спокойствие» также было значительно выше в CS3, чем в CS2 ( df = 14, t = −2,806, p = 0,014, Cohen d = 0,724). Не было значительных различий между тремя условиями CS по семи факторам.

Рис. 3. Изменения в баллах BRUMS-32 по сравнению с исходным уровнем в трех комбинированных условиях стимулов в сеансе 1. Столбики ошибок показывают стандартные ошибки. CS1 = 45:60 соотношение BB: AT; CS2 = соотношение BB: AT 30:60; CS3 = 20:60 BB: AT соотношение.BB = бинауральные ритмы, AT = запускающие механизмы автономного сенсорного меридиана, CS = комбинированные стимулы BB и AT. ∗∗ <0,05 с поправкой Бонферрони.

В результате мы наблюдали индивидуальные изменения пика 6 Гц по средней линии и психологической стабильности для трех комбинированных слуховых стимулов, соответственно. У всех субъектов было наибольшее увеличение пика 6 Гц в CS2 по сравнению с CS1 и CS3. Однако в случае Sub02, Sub03, Sub06, Sub08 пик 6 Гц CS2 был немного увеличен по сравнению с CS3.Для Sub14 пик CS2 с частотой 6 Гц был немного выше, чем CS1 (дополнительная таблица 3). Следовательно, мы решили, что CS2 было более подходящим соотношением для рассмотрения психологической стабильности (дополнительный рисунок 1). В результате CS2 был выбран как оптимальное соотношение между бинауральными ритмами и триггерами ASMR для всех испытуемых и использовался во всех экспериментах в сеансе 2.

Сессия 2: Эффект комбинированных стимулов для индукции сна

Увлечение мозговыми волнами

В результате сеанса 1 CS2 был выбран как оптимальное соотношение для сочетания бинаурального биения и триггера ASMR.На втором сеансе испытуемым предъявляли четыре слуховых стимула (SHAM, бинауральный ритм, триггер ASMR и CS2). Таблица 5 показывает статистические результаты для индукции мощности каждой частоты после каждого звукового стимула. Мы наблюдали индукцию тета-мощности в бинауральных биениях, триггере ASMR и CS. Альфа-сила была значительно снижена со всеми слуховыми стимулами, за исключением состояния SHAM. Кроме того, бета-мощность была значительно снижена только в состоянии CS. Никаких изменений частоты не было вызвано условием SHAM.

Таблица 5. Статистические различия в мощности между исходным уровнем и слуховым стимулом во время сеанса 2.

Мы исследовали пространственные изменения тета-мощности в SHAM, бинауральном биении, триггере ASMR и условиях CS. В префронтальной области не было значительного изменения тета-мощности во всех четырех состояниях. Тета-мощность увеличивалась только в триггерах ASMR во фронтальной области, только в CS в центральной области и только в бинауральных биениях в затылочной области.Наконец, тета-мощность как в бинауральных ритмах, так и в CS была значительно увеличена в теменной и срединной областях (Таблица 6). Кроме того, мы исследовали различия в тета-мощности между каждым состоянием в семи регионах (рис. 4). В результате дисперсионного анализа были выявлены значительные различия в четырех областях (лобная область: F ( 3 , 56 ) = 5,70, p = 0,002, ηp2 = 0,234; височная область: Факс ( 3 , 56 ) = 3.61, p = 0,019, ηp2 = 0,162; теменная область: F ( 3 , 56 ) = 3,66, p = 0,018, ηp2 = 0,163; средняя линия: F ( 3 , 56 ) = 3,31, p = 0,027, ηp2 = 0,150). Тета-мощность с триггером ASMR была значительно выше, чем с SHAM, бинауральным ритмом и CS во фронтальной области (SHAM по сравнению с триггером ASMR: df = 14, t = −2.704, p = 0,017, Коэна d = 0,698; бинауральное биение по сравнению с триггером ASMR: df = 14, t = -3,439, p = 0,004, Cohen d = 0,888; Триггер ASMR по сравнению с CS: df = 14, t = -3,704, p = 0,002, Cohen's d = 0,887). В височной и теменной областях тета-мощность с бинауральным сокращением и CS была значительно выше, чем с SHAM (височная область: SHAM против BB: df = 14, t = -2.193, p = 0,045, Коэна d = 0,566; SHAM против CS: df = 14, t = −2,270, p = 0,039, Cohen's d = 0,586; теменная область: SHAM против BB: df = 14, t = -2,150, p = 0,049, Cohen's d = 0,555; SHAM vs. CS: df = 14, t = −2,297, p = 0,037, Cohen's d = 0,593). Наконец, в области средней линии тета-мощность при CS была значительно выше, чем при трех других состояниях (SHAM vs.CS: df = 14, t = −2,415, p = 0,030, Cohen's d = 0,623; бинауральное биение по сравнению с CS: df = 14, t = −2,635, p = 0,019, триггер Коэна d = 0,680 ASMR-триггер против CS: df = 14, t = −2,417, p = 0,029, коэффициент Коэна d = 0,624).

Таблица 6. Пространственные изменения до и после четырех слуховых стимулов в сеансе 2.

Рисунок 4. Изменения абсолютной тета-мощности по сравнению с исходным уровнем с четырьмя слуховыми стимулами в сеансе 2. Столбики ошибок показывают стандартные ошибки. SHAM = мнимое состояние, BB = бинауральные ритмы, AT = запускающие механизмы автономного сенсорного меридиана, CS = комбинированные стимулы с соотношением 30:60 между BB и AT. <0,05 без поправки, ∗∗ <0,05 с поправкой Бонферрони.

Кроме того, тета-мощность в состоянии покоя была исследована для исследования локальных изменений до и после каждого стимула.На рисунке 5 показана топография тета-мощности мозга до и после периода стимуляции для SHAM, бинаурального ритма, триггера ASMR и условий CS. В таблице 7 показаны статистические результаты двустороннего дисперсионного анализа. При использовании SHAM не было изменений в тета-мощности между пре- и постстимуляцией. При бинауральном ритме тета-мощность значительно увеличилась в областях средней линии. Кроме того, мощность триггера ASMR была значительно увеличена в префронтальной и лобной областях после стимуляции.С CS, тета-мощность значительно увеличилась во фронтальной, центральной и средней областях.

Рисунок 5. Статистические результаты до и после периода стимуляции для SHAM, BB, AT и CS в сеансе 2. Были рассчитаны статистические различия тета-мощности до и после четырех слуховых стимулов. Белая звездочка указывает на электрод, который значительно отличается до и после стимуляции ( p <0,05 с поправкой Бонферрони).На цветной полосе желтая линия отмечает значение t значимого уровня. SHAM = мнимое состояние, BB = бинауральные ритмы, AT = запускающие механизмы автономного сенсорного меридиана, CS = комбинированные стимулы BB и AT в соотношении 30:60 дБ.

Таблица 7. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа пространственных различий до и после четырех слуховых стимулов.

Мы наблюдали альфа-LI в префронтальной и лобной областях, чтобы исследовать изменения эмоций.Во всех стимулах LI не изменялся между пре- и пост-стимулом (SHAM: df = 14, t = -1,406, p = 0,181, Cohen's d = 0,362; бинауральное биение: df = 14, t = −1,941, p = 0,072, коэффициент Коэна d = 0,503; триггер ASMR: df = 14, t = 1,177, p = 0,258, коэффициент Коэна d = 0,305; CS: df = 14, t = −0,628, p = 0,540, коэффициент Коэна d = 0.160) (дополнительный рисунок 2). Он также показал, что LI близок к нулю во всех стимулах; поэтому разница между левым и правым полушариями была небольшой.

Психологическая стабильность

Мы исследовали психологическую стабильность после четырех стимулов по сравнению с исходным уровнем (таблица 8). Оценка «гнева» статистически увеличивалась в бинауральном ритме, но снижалась в условиях CS. Показатели «напряжения» были значительно уменьшены как при использовании триггеров ASMR, так и при условиях CS. Показатели «депрессия» существенно не изменились, но показатели «бодрости» снизились при всех состояниях.Показатели «утомляемости» показали значительное увеличение при условиях SHAM и CS. Оценки «путаницы» были статистически уменьшены только с помощью триггеров ASMR. «Счастливые» оценки были значительно уменьшены при использовании SHAM. Наконец, оценка «спокойствия» была уменьшена с бинауральным ритмом, но значительно увеличена с триггерами ASMR и условиями CS.

Таблица 8. Статистические различия в баллах BRUMS-32 для каждого стимула по сравнению с исходным уровнем.

На рис. 6 показаны изменения баллов BRUMS-32 с четырьмя стимулами по сравнению с исходным уровнем.Были статистические различия в четырех оценках («гнев»: F ( 3 , 56 ) = 8,50, p <0,001, ηp2 = 0,312; «напряжение»: F ( 3 , 56 ) = 3,12, p = 0,033, ηp2 = 0,143; «счастливый»: F ( 3 , 56 ) = 2,873, p = 0,044, ηp2 = 0,133; «спокойствие»: F ( 3 , 56 ) = 6.43, p <0,001, ηp2 = 0,256). Показатели BRUMS-32 для «гнева» были значительно ниже с CS, чем с SHAM и условиями бинаурального биения (SHAM против CS: df = 14, t = 5,349, p = 0,022, Cohen d = 1,381; бинауральное биение по сравнению с CS: df = 14, t = 4,304, p <0,001, коэффициент Коэна d = 1,111), и ниже с триггером ASMR по сравнению с бинауральным биением бинаурального ритма по сравнению с ASMR триггер: df = 14, t = 3.953, p = 0,001, Коэна d = 1,020). Показатели «напряжения» были значительно снижены при бинауральном ритме, триггере ASMR и условиях CS по сравнению с SHAM (SHAM против бинаурального ритма: df = 14, t = 2,251, p = 0,040, Cohen d = 0,581; SHAM против триггера ASMR: df = 14, t = 2,921, p = 0,011, Cohen d = 0,754; SHAM против CS: df = 14, t = 4,598 , п <0.001, Коэна d = 1,187). «Счастливые» оценки показали противоположные тенденции по сравнению с «напряжением» (SHAM против триггера ASMR: df = 14, t = −2,414, p = 0,030, Cohen d = 0,623; SHAM vs. CS: df = 14, t = −2,793, p = 0,014, Cohen d = 0,721; бинауральное биение по сравнению с триггером ASMR: df = 14, t = −2,174, p = 0,047, коэффициент Коэна d = 0,561). Наконец, показатели «спокойствия» для триггеров ASMR и условий CS были значительно выше, чем для условий SHAM и бинауральных биений, соответственно (SHAM vs.Триггер ASMR: df = 14, t = -3,108, p = 0,007, Cohen's d = 0,802; бинауральное биение по сравнению с триггером ASMR: df = 14, t = -5,819, p <0,001, Cohen d = 1,502; SHAM против CS: df = 14, t = −2,963, p = 0,010, Cohen's d = 0,765; бинауральное биение по сравнению с CS: df = 14, t = −2,988, p = 0,009, Cohen's d = 0.771).

Рис. 6. Изменения в баллах BRUMS-32 с четырьмя стимулами по сравнению с исходным уровнем в сеансе 2. Столбики ошибок показывают стандартные ошибки. SHAM = мнимое состояние, BB = бинауральные ритмы, AT = запускающие механизмы автономного сенсорного меридиана, CS = комбинированные стимулы BB и AT в соотношении 30:60 дБ. <0,05 без поправки, ∗∗ <0,05 с поправкой Бонферрони.

Обсуждение

В этом исследовании мы предложили новый слуховой стимул, который сочетает в себе бинауральные ритмы и триггер ASMR в попытке вызвать захват мозговых волн с доминирующей частотой в стадии 1 NREM-сна.Этот метод может уменьшить неудобства, вызванные бинауральными ритмами, и улучшить эффекты захвата мозговых волн. Мы также исследовали влияние бинаурального ритма и ASMR на захват мозговых волн и психологическую стабильность. В сеансе 1 было обнаружено, что сочетание бинауральных биений и триггера ASMR в соотношении 30:60 дБ было наиболее эффективным из этих сочетаний. В сеансе 2 четыре стимула (SHAM, бинауральные ритмы, триггер ASMR и CS) воспроизводились в течение 10 минут, а состояния покоя измерялись в течение 2 минут до и после каждого стимула.Мы предположили, что эффекты на предыдущий стимул почти исчезнут, поскольку между стимулами, включая эти состояния покоя, было от 9 до 14 минут. В результате тета-мощность после прослушивания бинауральных биений увеличивалась в височной и теменной областях. В условиях триггера ASMR наблюдалась повышенная тета-сила во фронтальной области. Состояние CS показало влияние комбинации триггера ASMR и бинаурального ритма на захват мозговых волн. Мощность тета-мощности сильно увеличилась в средней линии, связанной с переходом в сон, особенно после прослушивания CS.Что касается психологической стабильности при использовании BRUMS-32, баллы «гнева» явно увеличивались после состояния бинаурального биения, тогда как баллы «спокойствия» заметно увеличивались после срабатывания триггеров ASMR и состояний CS.

До сих пор остается спорным вопрос, вызывает ли бинауральное биение специфическую колебательную активность мозговых волн. В некоторых исследованиях сообщалось, что бинауральные биения с частотами в пределах тета-диапазона не влияли на когнитивные функции (Goodin et al., 2012; López-Caballero and Escera, 2017).В одном исследовании сообщалось об отсутствии эффектов при представлении бинаурального ритма в течение 2 минут (Goodin et al., 2012). Однако этот период мог быть слишком коротким для коркового увлечения этих частот. Фактически, результаты настоящего исследования показывают, что для того, чтобы вызвать действие слуховых стимулов, требуется не менее 3 минут. Кроме того, в другом исследовании говорится, что бинауральные биения нельзя использовать в качестве потенциального инструмента для усиления осцилляторной активности ЭЭГ (López-Caballero and Escera, 2017). В их исследовании в качестве несущего тона использовалось 373 Гц.Однако сообщалось, что 250 Гц может быть лучшим выбором в качестве носителя чистых частотных тонов (Pratt et al., 2010). Следовательно, эффект бинаурального биения не ясен. Однако в большинстве исследований сообщается, что бинауральные ритмы могут активировать определенные частоты мозговых волн и вызывать желаемые психические состояния (Crespo et al., 2013; Gantt et al., 2017; Jirakittayakorn and Wongsawat, 2017). Наши результаты ясно показали, что бинауральные биения индуцировали тета-мозговые волны в височной и теменной областях.Тета-мощность индуцировалась даже при использовании CS, смешанного с естественными звуками. Слуховые пути присутствуют в височной, теменной и лобной областях, что частично совпадает с зрительной системой (Hall, 2003). Первичная слуховая кора также расположена на верхней поверхности височной области (Zatorre et al., 2002). Действительно, было показано, что распределение плотности тока источника вызванных биениями потенциалов достигает максимума в височной и теменной областях (Pratt et al., 2010). Наши результаты показали, что слуховые стимулы, вызванные бинауральными биениями, активировали первичную слуховую кору и индуцировали заданную частоту.

Мы наблюдали тета-мощность во фронтальных областях для триггеров ASMR. Увеличение тета-мощности во фронтальной области наблюдалось, когда испытуемые находились в расслабленном состоянии (Sandler et al., 2016; Zhao et al., 2018). В частности, это увеличение было связано с повышенной активностью в передней поясной коре головного мозга в медитативном состоянии. Считалось, что эти изменения отражают положительное эмоциональное состояние (Posner et al., 2014). Более того, ASMR принимал непосредственное участие в висцеральных и эмоциональных реакциях, уменьшая сеть заметности, связанную с дорсальной передней поясной корой и передней островковой частью (Smith et al., 2019b). В связи с этим, это вызванное ASMR изменение может представлять повышенную тета-мощность во фронтальной области. Однако необходимы дополнительные исследования нейрофизиологических механизмов мозга, связанных с ASMR.

Когда были представлены бинауральные ритмы в сочетании с триггерами ASMR, тета-мощность была значительно индуцирована во всех CS, независимо от комбинированного отношения. Индивидуальные результаты показали, что тета-сила в CS2 была индуцирована всеми 15 субъектами, но четыре результата для CS1 и три результата для CS3 показали тенденцию к снижению тета-мощности.Это означает, что эффект бинаурального ритма варьируется в зависимости от человека. Дополнительно мы исследовали пространственные изменения после CS. Когда был предъявлен комбинированный стимул, активность тета-волн была наиболее заметна во фронтальной, височной и средней областях по сравнению с другими областями мозга. Казалось, CS сочетает в себе эффекты бинаурального ритма и триггера ASMR. Что касается тета-мощности, изменения в височной области были заметны в CS1 с высоким бинауральным ритмом, тогда как изменения в префронтальной области были заметны в CS3 с высоким коэффициентом ASMR.В результате CS2 увеличился больше всего в средней линии, связанной с переходом в сон. Точно так же во время сеанса 2 увеличение тета-мощности по средней линии было наиболее заметным по сравнению с другими стимулами. Предыдущие исследования показали, что переход в сон отмечен увеличением активности тета-волн в средней области (Wright et al., 1995; Marzano et al., 2013). Даже тета-сила увеличивается во время бессознательного состояния по сравнению с бодрствованием (Lee et al., 2017). Таким образом, мы могли бы предположить, что увеличение тета-мощности после CS2 в средней линии может вызывать сон в сочетании со слуховым стимулом.

Сон и бодрствование контролируются восходящей системой возбуждения, которая начинается в стволе мозга и отправляет проекционные волокна в таламус, гипоталамус, базальную часть переднего мозга и кору головного мозга. Система включает несколько групп ядер. Ядра систем, способствующих сну, и систем, способствующих бодрствованию, подавляют друг друга, и эти изменения различных нервных колебаний наблюдаются с помощью сигналов ЭЭГ (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018). Когда бинауральные биения попадают в первичную слуховую кору, сигналы передаются непосредственно в связанные слуховые области и другие соответствующие области, которые заставляют мозг колебаться со скоростью желаемой частоты бинауральных ритмов (Wahbeh et al., 2007). В частности, эти сигналы попадают в таламус, где звуковая сенсорная информация обрабатывается через сенсорный нейронный путь (Tang et al., 2015). В конечном итоге считается, что слуховые сигналы в таламусе могут влиять на систему, способствующую засыпанию. В этом отношении бинауральные ритмы могут регулировать цикл сна, поскольку они могут использоваться для регулирования поведенческих состояний, за которыми следуют эффекты увлечения (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018; Perez et al., 2019). С помощью этого механизма наше состояние CS может потенциально вызвать сон, помогая вызвать тета-волны с частотой 6 Гц, что характерно для стадии 1 NREM-сна.

Эффекты вовлечения мозга зависят от продолжительности воздействия стимула (Gao et al., 2014; Seifi Ala et al., 2018). По нашим результатам, изменения в мощности альфа были разными в сеансе 1 и сеансе 2 с CS. В сеансе 1 не было значительного изменения альфа-волн, но во время сеанса 2 произошло значительное уменьшение альфа-волн во время стимуляции. В сеансе 2 альфа-мощность была значительно снижена для бинауральных биений, триггера ASMR и условий CS.Считается, что эти результаты связаны с разным временем воздействия стимула. Увеличение тета-мощности, по-видимому, было связано с естественным снижением альфа-мощности по мере того, как субъекты входят в стадию 1 медленного сна (Wright et al., 1995). С другой стороны, различия в мощности альфа могут быть связаны с изменениями эмоций. Фактически, альфа-диапазон играет решающую роль в эмоциональной обработке (Tseng et al., 2013). Предыдущие исследования показали, что уменьшение альфа-диапазона наблюдалось после прослушивания естественных звуков (Pineda et al., 2013). Альфа-полоса также уменьшалась в левых префронтальных областях при прослушивании позитивной музыки и в правых префронтальных областях при прослушивании негативной музыки (Tseng et al., 2013; Balasubramanian et al., 2018). Другими словами, изменения в мозге могут быть разными в зависимости от предпочтения стимулов. В некоторых случаях при прослушивании музыки наблюдалось увеличение альфа-диапазонов (Bo et al., 2019). Мы не наблюдали изменений во фронтальной асимметрии альфа-мощности, связанной с эмоциями. Считается, что предпочтения стимулов также влияют на людей.Следовательно, для более точного учета всех переменных потребуется исследование взаимосвязи между альфа-силой и эмоциями.

Для разных частот не было изменений во всех четырех стимулах для дельта- и гамма-мощности, но бета-мощность значительно снизилась только в состоянии CS. Естественно, бинауральные ритмы и тета-мощность, индуцированная CS, но поскольку дельта-мощность является основной характеристикой глубокого медленного сна (Lee et al., 2017; Lee M. et al., 2019), а мощность гамма-излучения связана с поддержанием возбуждения мозга во время бодрствования (Jirakittayakorn and Wongsawat, 2018) кажется естественным, что они не вызываются другими стимулами, за исключением силы альфа, связанной с эмоциями.Интересно, что мы дополнительно наблюдали уменьшение мощности бета только в состоянии CS. Бета-активность является маркером критического возбуждения (Spiegelhalder et al., 2012). В этом отношении можно считать, что индукция сна, вызванная CS, приводит к снижению бета-мощности по мере достижения стадии 1 NREM-сна.

Как показано в результатах BRUMS-32, триггер ASMR и CS были четко связаны с увеличением положительных эмоций («спокойствие») и уменьшением отрицательных эмоций («гнев» и «напряжение»).С другой стороны, после прослушивания бинаурального ритма было обнаружено, что усиление отрицательных эмоций («гнев») и уменьшение положительных эмоций («счастье» и «спокойствие») является недостатком техники (Джиракиттайакорн и Вонгсават, 2017). Мы знаем, что бинауральные ритмы эффективны для получения желаемой частоты, хотя и вызывают отрицательные эмоции. Таким образом, сочетание бинауральных биений с дополнительными стимулами, такими как ASMR, которые вызывают психологическую стабильность (Barratt et al., 2017), кажется лучшим способом сохранить преимущества обоих стимулов для эффективного метода индукции сна.

У этого исследования есть несколько ограничений. Во-первых, многие параметры (например, децибел, продолжительность воздействия и частота) были использованы для поиска оптимальной комбинации бинаурального биения и триггера ASMR для засыпания. Однако в этом исследовании мы использовали только три коэффициента децибел. В будущих исследованиях необходимы усилия для определения различных оптимальных параметров. Во-вторых, мы собрали группу испытуемых, которые слышали пять различных триггеров ASMR. Откровенно говоря, из-за того, что они слышали разные звуки, их мозговые реакции могут отличаться.Однако в предыдущих исследованиях прослушивание звука было разделено на раздражающие звуки и звуки природы. Эти естественные звуки состояли из шести звуков, похожих на наши, таких как река, лес, дождь, джунгли, океанские волны и звуковые ландшафты водопада. В результате аналогичные пространственные паттерны были исследованы у людей, которые слушали разные естественные звуки (Hong and Santosa, 2016). В связи с этим мы предположили, что в нашем исследовании не будет значимой разницы в группе триггеров ASMR, которые слышали естественные звуки различных триггеров ASMR.Однако, если мы продолжим изучение различных звуков ASMR, это будет хорошей возможностью четко исследовать изменения в мозге, касающиеся ASMR. В-третьих, явным свидетельством параметров сна, таких как начало сна, является отсутствие индукции сна. Мы рассматривали индукцию тета-мощности, главную особенность стадии 1 медленного сна, как индукцию сна, но измерения параметров сна необходимы в будущем.

Заключение

Мы исследовали влияние CS, сочетающего бинауральные ритмы и триггер ASMR, на два результата: способность вызывать увлечение мозговыми волнами и психологическую стабильность.Для того, чтобы вызвать сон, необходимо не только вызывать частоту на каждой стадии сна, но и чтобы пользователям было комфортно засыпать. Предлагаемый нами CS может вызывать активность 6 Гц, которая соответствует тета-диапазону, для индукции фазы NREM-сна 1. Кроме того, CS можно использовать для снятия отрицательных эмоций и усиления положительных эмоций у пользователей. Наши результаты показывают, что это может обеспечить эффективный способ улучшения качества сна.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Заявление об этике

Исследования с участием людей были рассмотрены и одобрены институциональным наблюдательным советом Корейского университета (KUIRB-2019-0134-01). Письменное информированное согласие на участие в этом исследовании было предоставлено законным опекуном / ближайшими родственниками участников.

Авторские взносы

ML, C-BS и S-WL разработали эксперименты. C-BS и G-HS проводили эксперименты. ML, C-BS и G-HS проанализировали данные. ML и C-BS составили рукопись.ML и S-WL критически отредактировали рукопись и внесли свой вклад в важное интеллектуальное содержание.

Финансирование

Эта работа была частично поддержана грантом Института планирования и оценки информационных и коммуникационных технологий (IITP), финансируемым правительством Кореи (№ 2017-0-00451; Разработка технологии мозга и когнитивных вычислений на основе BCI для распознавания намерений пользователей с использованием Deep Learning, № 2015-0-00185; Разработка интеллектуального программного обеспечения для распознавания образов для амбулаторного интерфейса мозг-компьютер).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2019.00425/full#supplementary-material

Список литературы

Баласубраманян, Г., Канагасабай, А., Мохан, Дж., И Сешадри, Н. П. Г. (2018). Музыка вызывала эмоции с помощью разложения вейвлет-пакетов - исследование ЭЭГ. Biomed. Сигнальный процесс. Контроль 42, 115–128. DOI: 10.1016 / j.bspc.2018.01.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баррат, Э. Л., и Дэвис, Н. Дж. (2015). Автономная реакция сенсорного меридиана (ASMR): психическое состояние, подобное потоку. PeerJ 3: e851. DOI: 10.7717 / peerj.851

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Барратт, Э.Л., Спенс К. и Дэвис Н. Дж. (2017). Сенсорные детерминанты ответа автономного сенсорного меридиана (ASMR): понимание триггеров. PeerJ 5: e3846. DOI: 10.7717 / peerj.3846

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бошен К., Абайд Н., Моран Р., Диана Р. А. и Леонесса А. (2017). Влияние бинауральных ритмов на вербальную рабочую память и корковые связи. J. Neural Eng. 14: 026014. DOI: 10.1088 / 1741-2552 / aa5d67

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Беллези, М., Риднер, Б.А., Гарсиа-Молина, Г.Н., Чирелли, К., и Тонони, Г. (2014). Усиление медленных волн сна: основные механизмы и практические последствия. Фронт. Syst. Neurosci. 8: 208. DOI: 10.3389 / fnsys.2014.00208

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берри, Р. Б. (2018). Руководство AASM по подсчету сна и связанных с ним событий: правила, терминология и технические спецификации. Дариен, Иллинойс: Американская академия медицины сна,

.

Google Scholar

Беседовский, Л., Нго, Х. В., Димитров, С., Гассенмайер, К., Леманн, Р., и Борн, Дж. (2017). Звуковая стимуляция медленных колебаний ЭЭГ по замкнутому циклу усиливает сон и признаки его иммуноподдерживающей функции. Nat. Commun. 8: 1984.

Google Scholar

Бланкерц, Б., Аквалагна, Л., Дане, С., Хауфе, С., Шульце-Крафт, М., Штурм, И., и др. (2016). Интерфейс мозг-компьютер в Берлине: прогресс за пределами коммуникации и контроля. Фронт. Neurosci. 10: 530. DOI: 10.3389 / фнинс.2016.00530

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бо, Х., Ма, Л., Лю, К., Сюй, Р., и Ли, Х. (2019). Распознавание эмоций, вызванных музыкой, основанное на когнитивных принципах, вдохновило временные и спектральные особенности ЭЭГ. Внутр. J. Mach. Учить. Киберн. 10, 2439–2448. DOI: 10.1007 / s13042-018-0880-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэш, Д. К., Хейсик, Л. Л., и Папеш, М. Х. (2018). Эффекты ожидания в ответе автономного сенсорного меридиана. PeerJ 6: e5229. DOI: 10.7717 / peerj.5229

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чайеб, Л., Фелл, Дж. (2017). «Стимуляция бинауральных сокращений», в книге Theory-Driven Approaches to Cognitive Enhancement , ed. Л. С. Кользато (Чам: Springer), 167–181.

Google Scholar

Чан, М. Ф., Чан, Э. А., и Мок, Э. (2010). Влияние музыки на депрессию и качество сна у пожилых людей: рандомизированное контролируемое исследование. Дополнение.Ther. Med. 18, 150–159. DOI: 10.1016 / j.ctim.2010.02.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Корреа А.Г., Лациар Э., Патиньо Х. и Валентинуцци М. (2007). «Удаление артефактов из сигналов ЭЭГ с помощью адаптивных фильтров в каскаде». J. Phy. Конф. Сер. 90: 012081. DOI: 10.1088 / 1742-6596 / 90/1/012081

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Креспо, А., Рекуэро, М., Гальвез, Г., и Бегонья, А. (2013). Влияние бинауральной стимуляции на внимание и ЭЭГ. Arch. Акуст. 38, 517–528. DOI: 10.2478 / aoa-2013-0061

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Д’Атри, А., Де Симони, Э., Горгони, М., Феррара, М., Ферлаццо, Ф., Россини, П. М. и др. (2016). Электростимуляция лобной коры усиливает низкочастотную активность ЭЭГ и сонливость. Неврология 324, 119–130 DOI: 10.1016 / j.neuroscience.2016.03.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

да Силва Жуниор, М., де Фрейтас, Р.К., душ Сантуш, В. П., да Силва, В. В. А., Родригес, М. С. А., и Конде, Э. Ф. К. (2019). Исследовательское исследование влияния стимуляции бинауральных биений на паттерн активности ЭЭГ в состоянии покоя с использованием искусственных нейронных сетей. Cogn. Syst. Res. 54, 1–20. DOI: 10.1016 / j.cogsys.2018.11.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Feld, G. B., Wilhelm, I., Ma, Y., Groch, S., Binkofski, F., Molle, M., et al. (2013). Медленный сон, вызванный тиагабином, агонистом ГАМК, не способствует консолидации памяти. Сон 36, 1317–1326. DOI: 10.5665 / sleep.2954

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гант, М. А., Даддс, С., Бернс, Д. С., Глейзер, Д., и Мур, А. Д. (2017). Влияние технологии бинауральных ритмов на сердечно-сосудистую стрессовую реакцию у военнослужащих, страдающих стрессом после развертывания. J. Nurs. Ученый. 49, 411–420. DOI: 10.1111 / jnu.12304

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гао, Х., Цао, Х., Мин, Д., Ци, Х., Ван Х., Ван Х. и др. (2014). Анализ активности ЭЭГ в ответ на бинауральные биения с разной частотой. Внутр. J. Psychophysiol. 94, 399–406. DOI: 10.1016 / j.ijpsycho.2014.10.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Молина, Г., Цонева, Т., Яско, Дж., Стил, Б., Акино, А., Бахер, К. и др. (2018). Система с обратной связью для усиления медленноволновой активности. J. Neural Eng. 15: 066018. DOI: 10.1088 / 1741-2552 / aae18f

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гитанджали, Б., Адаларасу, К., Джаганнатх, М., и Сешадри, Н. Г. (2018). Функциональная связь мозга, индуцированная музыкой с использованием датчиков ЭЭГ: исследование индийской музыки. IEEE Sens. J. 19, 1499–1507. DOI: 10.1109 / jsen.2018.2873402

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гудин П., Чорчиари Дж., Бейкер К., Керри А. М., Харпер М. и Кауфман Дж. (2012). Исследование ЭЭГ с высокой плотностью при стимуляции стационарного бинаурального ритма. PLoS One 7: e34789. DOI: 10,1371 / журнал.pone.0034789

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холл, Д. А. (2003). Слуховые пути: подходят ли «что» и «где»? Curr. Биол. 13: R406 – R408.

Google Scholar

Хармат, Л., Такач, Дж., И Бодиш, Р. (2008). Музыка улучшает качество сна у студентов. J. Adv. Nurs. 62, 327–335. DOI: 10.1111 / j.1365-2648.2008.04602.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хинк, Р. Ф., Кодера, К., Ямада, О., Кага, К., и Судзуки, Дж. (1980). Бинауральное взаимодействие частотной характеристики биений. Аудиология 19, 36–43. DOI: 10.3109 / 0020609800

47

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хонг, К. С., Сантоза, Х. (2016). Расшифровка четырех различных категорий звуков в слуховой коре с помощью функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне. Слушай. Res. 333, 157–166. DOI: 10.1016 / j.heares.2016.01.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг Т.Л. и Чаритон К. (2008). Всесторонний обзор психологических эффектов увлечения мозговых волн. Альтерн. Ther. Health Med. 14, 38–50.

Google Scholar

Хублин, К., Каприо, Дж., Партинен, М., и Коскенвуо, М. (2001). Недостаток сна - популяционное исследование взрослых. Сон 24, 392–400. DOI: 10.1093 / сон / 24.4.392

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ито, К. Л., и Лью, С. Л. (2016). Расчет индекса латеральности с использованием FSL для данных нейровизуализации инсульта. GigaScience 5 (Suppl.1), 14–15.

Google Scholar

Джиракиттаякорн, Н., Вонгсават, Ю. (2017). Ответы мозга на бинауральные биения с частотой 6 Гц: влияние на общий тета-ритм и тета-активность по средней линии лобной части. Фронт. Neurosci. 11: 365. DOI: 10.3389 / fnins.2017.00365

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джиракиттаякорн, Н., Вонгсават, Ю. (2018). Новое представление о влиянии бинаурального ритма с частотой 3 Гц на стадии сна во время сна. Фронт. Гм. Neurosci. 12: 387. DOI: 10.3389 / fnhum.2018.00387

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кикучи, М., Ситамичи, К., Йошимура, Ю., Уэно, С., Ремайн, Г. Б., Хиросава, Т. и др. (2011). Связность латеральных тета-волн и речевые возможности у детей от 2 до 5 лет. J. Neurosci. 31, 14984–14988. DOI: 10.1523 / jneurosci.2785-11.2011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кипнис Г., Табак Н. и Котон С.(2016). Воспроизведение фоновой музыки в предоперационной обстановке: снижает ли уровень предоперационной тревожности у кандидатов на плановую операцию? J. Perianesth. Nurs. 31, 209–216. DOI: 10.1016 / j.jopan.2014.05.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Квак, Н.-С., Мюллер, К.-Р., и Ли, С.-В. (2017). Сверточная нейронная сеть для устойчивой классификации визуальных вызванных потенциалов в амбулаторных условиях. PLoS One 12: e0172578.DOI: 10.1371 / journal.pone.0172578

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лопес-Кабальеро, Ф., и Эскера, К. (2017). Бинауральный ритм: неспособность усилить мощность ЭЭГ и эмоциональное возбуждение. Фронт. Гм. Neurosci. 11: 557. DOI: 10.3389 / fnhum.2017.00557

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lane, A. M., and Jarrett, H. (2005). Изменения настроения после игры в гольф у старших игроков-любителей. J. Sports Sci. Med. 4, 47–51.

Google Scholar

Lavallee, C.Ф., Корен С.А., Персингер М.А. (2011). Количественное электроэнцефалографическое исследование медитации и увлечения бинауральными ритмами. J. Altern. Дополнение. Med. 17, 351–355.

Google Scholar

Lee, M.-H., Fazli, S., Mehnert, J., and Lee, S.-W. (2015). Субъектно-зависимая классификация для надежного обнаружения состояния простоя с использованием мультимодальной нейровизуализации и методов слияния данных в BCI. Распознавание образов. 48, 2725–2737. DOI: 10.1016 / j.patcog.2015.03.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lee, M.-H., Kwon, O.-Y., Kim, Y.-J., Kim, H.-K., Lee, Y.-E., Williamson, J., et al. (2019). Набор данных ЭЭГ и набор инструментов OpenBMI для трех парадигм BCI: исследование неграмотности BCI. GigaScience 8: giz002. DOI: 10.1093 / gigascience / giz002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lee, M., Baird, B., Gosseries, O., Nieminen, J.O., Boly, M., Postle, B.R., et al. (2019). Различия в связи между сознанием и бессознательным состоянием во сне с небыстрым движением глаз: исследование ТМС – ЭЭГ. Sci. Отчет 9: 5175.

Google Scholar

Lee, M., Park, C.-H., Im, C.-H., Kim, J.-H., Kwon, G.-H., Kim, L., et al. (2016). Изучение моторных образов в серии испытаний у пациентов с инсультом. Рестор. Neurol. Neurosci. 34, 635–645. DOI: 10.3233 / rnn-150534

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли М., Сандерс Р. Д., Йом С.-К., Вон Д.-О., Сео К.-С., Ким Х. Дж. И др. (2017). Сетевые свойства при переходах сознания во время седации, вызванной пропофолом. Sci. Реп. 7: 16791. DOI: 10.1038 / s41598-017-15082-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lee, M., Yeom, S.-K., Baird, B., Gosseries, O., Nieminen, J.O., Tononi, G., et al. (2018). «Пространственно-временной анализ сигнала ЭЭГ во время сознания с использованием сверточной нейронной сети», в протоколе Proceedings of the Brain-Computer Interface (BCI), 2018 6th International Conference (Piscataway, NJ: IEEE).

Google Scholar

Ли С. и Ким Д.(2017). Влияние цветовой световой стимуляции с помощью светодиода на время индукции сна. J. Healthc. Англ. 2017: 6030268.

Google Scholar

Лохте, Б. К., Гиллори, С. А., Ричард, К. А., и Келли, В. М. (2018). ФМРТ-исследование нейронных коррелятов, лежащих в основе автономного сенсорного меридионального ответа (ASMR). Bioimpacts 8, 295–304. DOI: 10.15171 / bi.2018.32

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lustenberger, C., Patel, Y.А., Алагапан, С., Пейдж, Дж. М., Прайс, Б., Бойл, М. Р. и др. (2018). ЭЭГ-характеристика реакции мозга на звуковые ритмические стимулы во время бодрствования и медленного сна. Neuroimage 169, 57–68. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2017.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марцано, К., Морони, Ф., Горгони, М., Нобили, Л., Феррара, М., и Де Дженнаро, Л. (2013). Как мы засыпаем: региональные и временные различия в электроэнцефалографической синхронизации в начале сна. Sleep Med. 14, 1112–1122. DOI: 10.1016 / j.sleep.2013.05.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Массимини М., Феррарелли Ф., Эссер С. К., Риднер Б. А., Хубер Р., Мерфи М. и др. (2007). Запуск медленных волн сна с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. Proc. Natl. Акад. Sci. США 104, 8496–8501. DOI: 10.1073 / pnas.0702495104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манро, Б. А., и Сёрчфилд, Г. Д. (2019).Кратковременное влияние записанного звука океана с бинауральными ритмами альфа-частоты и без них на восприятие шума в ушах. Дополнение. Ther. Med. 44, 291–295. DOI: 10.1016 / j.ctim.2019.05.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нур, В. М. Ф. В. М., Зайни, Н., Норхазман, Х., и Латип, М. Ф. А. (2013). «Динамическое кодирование бинауральных ритмов для захвата мозговых волн», в Proceedings of the IEEE International Conference on Control System, Computing and Engineering (Piscataway, NJ: IEEE), 626–630.

Google Scholar

Ольгин, Д. О., Бушеро, Ф., и Мартинес, С. (2005). «Адаптивный режекторный фильтр для сигналов ЭЭГ на основе алгоритма LMS с переменным параметром размера шага», в материалах Труды 39-й Международной конференции по информационным наукам и системам (Балтимор, Мэриленд: Университет Джона Хопкинса).

Google Scholar

Остер, Г. (1973). Слуховые удары в мозгу. Sci. Являюсь. 229, 94–103.

Google Scholar

Оздамар, О., Бохоркес, Дж., Михайлоски, Т., Явуз, Э., и Лачовска, М. (2011). «Слуховые вызванные реакции на иллюзию бинауральных биений: генерация стимулов и вывод компонента бинаурального взаимодействия (BIC)», в ежегодной международной конференции IEEE Engineering in Medicine and Biology Society Proceedings (Piscataway, NJ: IEEE), 830– 833.

Google Scholar

Пинеда, Дж. А., Гричаник, М., Уильямс, В., Трие, М., Чанг, Х., Кейзерс, К. (2013). ЭЭГ-сенсомоторные корреляты перевода звуков в действия. Фронт. Neurosci. 7: 203. DOI: 10.3389 / fnins.2013.00203

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Поэрио, Г. Л., Блейки, Э., Хостлер, Т. Дж., И Велтри, Т. (2018). Больше, чем просто чувство: автономная реакция сенсорного меридиана (ASMR) характеризуется достоверными изменениями аффекта и физиологии. PLoS One 13: e0196645. DOI: 10.1371 / journal.pone.0196645

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Познер, М. И., Танг, Ю. Ю., и Линч, Г.(2014). Механизмы изменения белого вещества, вызванные обучением медитации. Фронт. Psychol. 5: 1220. DOI: 10.3389 / fpsyg.2014.01220

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pratt, H., Starr, A., Michalewski, H.J., Dimitrijevic, A., Bleich, N., and Mittelman, N. (2010). Сравнение слуховых вызванных потенциалов с акустическими и бинауральными ритмами. Слушай. Res. 262, 34–44. DOI: 10.1016 / j.heares.2010.01.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сандлер, Х., Тамм, С., Фендель, У., Роуз, М., Клапп, Б., и Бёзель, Р. (2016). Положительный эмоциональный опыт: индуцированный виброакустической стимуляцией с использованием монохорды тела у пациентов с психосоматическими расстройствами: связан с увеличением тета ЭЭГ и уменьшением мощности альфа ЭЭГ. Brain Topogr. 29, 524–538. DOI: 10.1007 / s10548-016-0480-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сантостази, Г., Малкани, Р., Риднер, Б., Беллези, М., Тонони, Г., Паллер, К. А. и др.(2016). Петля фазовой автоподстройки частоты для точной акустической стимуляции во время сна. J. Neurosci. Методы 259, 101–114. DOI: 10.1016 / j.jneumeth.2015.11.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шваб Д., Бенедек М., Папоусек И., Вайс Э. М. и Финк А. (2014). Динамика альфа-мощности ЭЭГ меняется в творческом мышлении. Фронт. Human Neurosci. 8: 310. DOI: 10.3389 / fnhum.2014.00310

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шварц, Д.У. и Тейлор П. (2005). Слуховые устойчивые реакции человека на бинауральные и монофонические биения. Clin. Neurophysiol. 116, 658–668. DOI: 10.1016 / j.clinph.2004.09.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сейфи Ала, Т., Ахмади-Паджух, М.А., и Насрабади, А.М. (2018). Кумулятивные эффекты тета-бинауральных ритмов на мощность мозга и функциональную связь. Biomed. Сигнальный процесс. Контроль 42, 242–252. DOI: 10.1016 / j.bspc.2018.01.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, С.Д., Фредборг, Б. К., и Корнельсен, Дж. (2019a). Функциональное магнитно-резонансное исследование автономного сенсорного меридиана. PeerJ 7: e7122. DOI: 10.7717 / peerj.7122

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, С. Д., Фредборг, Б. К., и Корнельсен, Дж. (2019b). Атипичная функциональная связь, связанная с автономной реакцией сенсорного меридиана: исследование пяти сетей в состоянии покоя. Brain Connect. 9, 508–518. DOI: 10.1089 / brain.2018.0618

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Soldatos, C. R., Allaert, F. A., Ohta, T., and Dikeos, D. G. (2005). Как люди спят во всем мире? Результаты однодневного опроса в десяти странах. Sleep Med. 6, 5–13. DOI: 10.1016 / j.sleep.2004.10.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Spiegelhalder, K., Regen, W., Feige, B., Holz, J., Piosczyk, H., Baglioni, C., et al. (2012). Повышенная сигма- и бета-мощность ЭЭГ во время медленного сна при первичной бессоннице. Biol. Psychol. 91, 329–333. DOI: 10.1016 / j.biopsycho.2012.08.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенс, Л., Хага, З., Куин, Б., Брэди, Б., Адамс, Д., Гилберт, Дж., И др. (2003). Бинауральные биения индуцировали тета-активность ЭЭГ и восприимчивость к гипнозу: противоречивые результаты и технические соображения. Am. J. Clin. Hypn. 45, 295–309. DOI: 10.1080 / 00029157.2003.10403543

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Суракка, В., Тенхунен-Эскелинен, М., Хиетанен, Дж. К., и Самс, М. (1998). Модуляция обработки слуховой информации человека эмоциональными визуальными стимулами. Cognit. Brain Ress. 7, 159–163. DOI: 10.1016 / s0926-6410 (98) 00021-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, Х. Й. Дж., Витиелло, М. В., Перлис, М., и Ригель, Б. (2015). Аудиовизуальная стимуляция нейробиоуправления с разомкнутым контуром: пилотное исследование ее потенциала для индукции сна у пожилых людей. Заявл. Психофизиол.Биологическая обратная связь 40, 183–188. DOI: 10.1007 / s10484-015-9285-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Терри П. К., Лейн А. М. и Фогарти Г. Дж. (2003). Построить валидность профиля состояний настроения - подростки для использования со взрослыми. Psychol. Спортивные упражнения. 4, 125–139. DOI: 10.1016 / s1469-0292 (01) 00035-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Терри П. К., Лейн А. М., Лейн Х. Дж. И Кеохан Л. (1999). Разработка и проверка измерителя настроения у подростков. J. Sports Sci. 17, 861–872. DOI: 10.1080 / 026404199365425

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ценг, К. С., Лин, Б. С., Хань, К. М., и Ван, П. С. (2013). «Распознавание эмоций ЭЭГ, лежащей в основе любимой музыки с помощью машины опорных векторов», в Proceedings of the 2013 1st International Conference on Orange Technologies (ICOT) (Piscataway, NJ: IEEE), 155–158.

Google Scholar

Wahbeh, H., Calabrese, C., Zwickey, H., and Zajdel, D.(2007). Технология бинауральных ритмов у людей: пилотное исследование для оценки нейропсихологических, физиологических и электроэнцефалографических эффектов. J. Altern. Дополнение. Med. 13, 199–206. DOI: 10.1089 / acm.2006.6201

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уокер, М. П. (2008). Когнитивные последствия сна и недосыпания. Sleep Med. 9, S29 – S34.

Google Scholar

Уолш, Дж. К., Снайдер, Э., Холл, Дж., Рандаццо, А. К., Гриффин, К., Groeger, J., et al. (2008). Улучшение медленного сна с помощью габоксадола снижает дневную сонливость при ограничении сна. Сон 31, 659–672. DOI: 10,1093 / сон / 31.5.659

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уоткинс, Э. Р. (2008). Конструктивная и неконструктивная повторяющаяся мысль. Psychol. Бык. 134, 163–206. DOI: 10.1037 / 0033-2909.134.2.163

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wiwatwongwana, D., Vichitvejpaisal, P., Thaikruea, L., Klaphajone, J., Tantong, A., and Wiwatwongwana, A. (2016). Влияние музыки с бинауральным звуком и без него на операционную тревогу у пациентов, перенесших операцию по удалению катаракты: рандомизированное контролируемое исследование. Глаз 30, 1407–1414. DOI: 10.1038 / eye.2016.160

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райт, К. П. мл., Бадиа, П., и Вокье, А. (1995). Топографические и временные закономерности активности мозга при переходе от бодрствования ко сну. Сон 18, 880–889. DOI: 10.1093 / сон / 18.10.880

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Заторре Р. Дж., Белин П. и Пенхуне В. Б. (2002). Строение и функции слуховой коры: музыка и речь. Trends Cogn. Sci. 6, 37–46. DOI: 10.1016 / s1364-6613 (00) 01816-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, Z., Guan, C., Chan, T. E., Yu, J., Wai, A. A. P., Wang, C., et al. (2015). «Сокращение времени засыпания за счет определения состояния мозга на основе ЭЭГ и звуковой стимуляции», в материалах 37-й ежегодной международной конференции IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) (Пискатауэй, штат Нью-Джерси: IEEE), 8050–8053.

Google Scholar

Чжао, Г., Чжан, Ю., Гэ, Ю. (2018). Фронтальная асимметрия ЭЭГ и разница мощности средней линии в дискретных эмоциях. Фронт. Behav. Neurosci . 12: 225.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *