Globally chaotic analysis of Heart Rate Variability during acute auditory stimulus by heavy metal music

Abstract

OBJECTIVE: Auditory stimulation with relaxing style music can improve cardiac autonomic regulation in subjects treated with a cardio-toxic medication. We assess the acute effect of heavy metal music on cardiac autonomic regulation, through novel high spectral chaotic global analysis techniques: (a) high spectral detrended fluctuation, (b) high spectral entropy (c) spectral multi-taper method.METHOD: We investigated young adult women between 18 and 30 years old exposed to heavy metal (75-84 dB) music for 20 min. Normality tests were applied: (i) Anderson-Darling, (ii) Ryan-Joiner (similar to Shapiro-Wilk); (iii) Lilliefors for low number of subjects. They all indicated a non-normal data distribution. Consequently we applied the Kruskal-Wallis non-parametric test. Also because of the small population, we used a broader than usual level of significance (critical p = 0.1).RESULTS: The application of the three tests for normality and the non-parametric test of significance by the Kruskal-Wallis technique showed that acute musical auditory stimulation with heavy metal music lead to a significant increase (p < 0.07) in one of the seven combinations of chaotic globals. The most significant combination of chaotic globals is the Chaos Forward Parameter One (CFP1), which includes all three studied chaotic globals (high spectral detrended fluctuation, high spectral entropy, spectral multi-taper method). We found significantly increased values during musical auditory stimulation for this specific CFP1.CONCLUSION: It is suggested that acute musical stimulation with heavy metal influences cardiac autonomic regulation at a more complex level than previously reported and that this may be beneficial to heart function.

OBJETIVO: A estimulação auditiva com música relaxante pode melhorar a regulação autonômica cardíaca em indivíduos tratados com um medicamento cardiotóxica. Avaliamos o efeito agudo de música heavy metal sobre a regulação autonômica cardíaca, por meio de novas técnicas de análise, ditas globalmente caóticas de espectrais altos: (a) high spectral detrended fluctuation, (b) high spectral entropy (c) spectral multi-taper method.MÉTODO: Estudamos mulheres jovens entre 18 e 30 anos de idade expostas a música heavy metal (75-84 dB) durante 20 min. Foram aplicados os seguintes testes de normalidade: (i) Anderson-Darling, (ii) Ryan-Joiner (similhante ao de Shapiro-Wilk); (iii) Lilliefors para baixo número de indivíduos. Todos indicaram que os dados obtidos apresentavam distribuição não-normal. Consequentemente foi aplicado o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis. Por causa da pequena população, utilizou-se um nível de significância mais amplo do que o habitual (p crítico = 0,1).RESULTADOS: A aplicação dos três testes para normalidade e o teste não-paramétrico de significância pela técnica de Kruskal-Wallis mostrou que a estimulação auditiva musical aguda com metais pesados produziu um aumento significativo (p < 0,07) em uma das sete combinações de globais caóticos. A combinação de globais caóticos que é mais importante é a Chaos Forward Paremeter one (VFP1) na qual se manifestam todos os três globais caóticos aplicados (high spectral detrended fluctuation, high spectral entropy, spectral multi-taper method). Encontramos um aumento significativo durante a estimulação auditiva musical para este parâmetro específico.CONCLUSÃO: Sugere-se que a estimulação musical aguda com heavy metal influencia a regulação autonômica cardíaca em um nível mais complexo e pode ser benéfica para a função cardíaca.