Disertasi

Pengaruh Stimulasi Bunyi Frekuensi Rendah Intensitas Tinggi dalam Kondisi Tidur Sedasi pada Macaca Fascicularis: Analisis Spektral Elektroensefalografi dan Elektrokardiografi serta Emisi Otoakustik. = The Effect of High-Intensity Low-Frequency Sound Stimulus in Sedated Sleep Conditions on Macaca Fascicularis: Electroencephalographic and Electrocardiographic Spectral Analysis and Otoacoustic Emission.

Adiksi nikotin akibat merokok merupakan kendala kesehatan yang tidak mudah untuk ditangani. Penyangatan kognitif meningkatkan efektivitas terapi dan kepatuhan pasien yang ingin berhenti merokok. Peningkatan daya irama otak merupakan indikator keberhasilan terapi. Stimulasi auditorik merupakan modulasi sensorik dengan cara sinkronisasi gelombang pajanan dengan gelombang otak. Berbagai metode brainwave entrainment telah tersedia, namun belum ada kajian mengenai pengaruh gelombang bunyi sinusoid dengan frekuensi rendah intensitas tinggi (FRIT) pada daya spektral elektroensefalografi (EEG) dan elektrokardiografi (EKG). Bunyi dengan intensitas tinggi merusak pendengaran, untuk itu diperlukan eksperimen pada hewan coba Macaca fascicularis. Tidur sedasi menjamin ketenangan hewan. Ketamin menginduksi pita gamma dan propofol menginduksi pita alfa. Keamanan pendengaran diuji dengan emisi otoakustik/OAE. Penelitian dilakukan dengan dua tahap, yakni pembuatan instrumen dan eksperimen pada hewan coba. Instrumen stimulasi bunyi terdiri dari generator sinyal yang dibuat khusus, penguat sinyal analog, dan headphones. Eksperimen menggunakan dua monyet (M1 dan M2) jantan dewasa di Pusat Studi Satwa Primata IPB Bogor pada waktu yang tidak bersamaan. Masing-masing terdiri dari 3 kali pertemuan untuk adaptasi intrumentasi dan anestesi, kemudian 1 kali pertemuan untuk pajanan bunyi. M1 diberikan sedasi ketamin dan pajanan bunyi 80 atau 40 Hz dengan intensitas 110–140 dB, sedangkan M2 diberikan sedasi propofol dan pajanan bunyi 10 Hz dengan intensitas 110–120 dB. Pengukuran OAE dilakukan setelah peningkatan pajanan per 10 dB SPL. Analisis sinyal dikerjakan secara offline dengan segmen EEG selama 2 menit dan EKG selama 5 menit. Sedasi ketamin menghasilkan daya pita beta rendah EEG yang dominan, sedangkan propofol menghasilkan daya pita delta yang tertinggi. Pajanan bunyi FRIT 80 dan 40 Hz memberikan respons yang bermakna pada nilai spektral EEG dan EKG dibandingkan tanpa pajanan. Pajanan 10 Hz meskipun tidak bermakna secara statistik, namun memberikan gambaran asimetri alfa frontal pada intensitas 120 dB. Intensitas optimal dicapai pada frekuensi 80 Hz adalah 125 dB SPL, pada frekuensi 40 Hz adalah 130 dB SPL, dan pada frekuensi 10 Hz adalah 120 dB SPL. Perbedaan intensitas berpengaruh pada perubahan nilai spektral EEG, namun tidak pada EKG. Pajanan bunyi FRIT berpengaruh pada nilai OAE, namun tidak mengganggu fungsi pendengaran. Peningkatan daya pita beta EEG diharapkan memperbaiki performa sensorimotorik, sedangkan asimetri alfa frontal EEG meningkatkan motivasi, serta peningkatan daya spektral EKG memperbaiki fungsi otonom pada pasien yang menjalani terapi.
Kata kunci: bunyi FRIT, spektral EEG, spektral EKG, OAE, sedasi.



Nicotine addiction as a result of smoking is a difficult health issue to overcome. Cognitive reinforcement improves therapy effectiveness and adherence in patients who want to quit smoking. Increased brain rhythm power is an indicator of therapy success. Auditory stimulation is a type of sensory modulation that involves syncing exposure waves with brain waves. There are several methods for entrainment of brainwaves, but no research has been done on the influence of sinusoidal highintensity low-frequency sound waves (HILF) on the spectral power of electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG). High-intensity sound damages hearing, hence tests on Macaca fascicularis animals are required. Sedation sleep keeps the animal tranquil. Ketamine stimulates the gamma band, while propofol stimulates the alpha band. Hearing safety was evaluated using autoacoustic emission/OAE. The study was conducted in two stages: constructing equipment and experimenting on experimental animals. A custom-made signal generator, an analog signal amplifier, and headphones comprise the sound stimulation instrument. At various dates, two adult male monkeys (M1 and M2) were used in an experiment at the IPB Bogor Primate Animal Study Center. Each session included three meetings for instrumentation and anesthetic adaption, followed by one meeting for sound exposure. M1 was sedated with ketamine and exposed to 80 or 40 Hz sound at an intensity of 110–140 dB, whereas M2 was sedated with propofol and exposed to 10 Hz sound at an intensity of 110–120 dB. OAE measurements were taken after increasing the exposure by 10 dB SPL. Offline signal analysis was performed using 2 minutes of EEG segments and 5 minutes of ECG. Sedation with ketamine produced the most dominant low beta band EEG, while propofol produced the most delta band power. When compared to no exposure, exposure to 80 and 40 Hz FRIT sound produced a significant reaction on EEG and ECG spectrum values. Even though the 10 Hz exposure was not statistically significant, it produced a 120 dB image of alpha frontal asymmetry. At a frequency of 80 Hz, the optimal intensity is 125 dB SPL, at a frequency of 40 Hz, it is 130 dB SPL, and at a frequency of 10 Hz, it is 120 dB SPL. The intensity difference affects changes in EEG spectral values but not the ECG. FRIT sound exposure affects OAE values but has no effect on hearing function. In patients receiving therapy, increasing the power of the EEG beta band is expected to improve sensorimotor performance, while increasing the asymmetry of the EEG alpha frontal boosts motivation, and increasing the strength of the ECG spectral band improves autonomic function.
Keywords: HILF sound, EEG spectral, ECG spectral, OAE, sedation.