Alleen polysomnografie kan de feitelijke N3 (fase van diepe slaap, de slow-wave sleep) bepalen, maar slaap-apps kunnen een nuttige eN3 geven: een estimated N3. Een nadeel van apps is dat ze niet de feitelijke N3 kunnen noemen, enkel een benadering, maar een groot voordeel is dat ze veelal gratis zijn en er dus bij veel meer participanten, tijdens veel meer nachten, op veel meer plekken, en bij veel meer weersomstandigheden data kan worden vergaard, voor een fractie van de kosten. Met de te ontwikkelen LFN Monitor kan het aantal participanten onbeperkt worden opgeschaald naar duizenden slapers, 365 nachten per jaar, in Nederland en erbuiten.

Naast gratis apps (die de ademhaling of lichaamsbewegingen analyseren) kan ook gebruik worden gemaakt van een smartwatch (die de hartslag analyseert), zoals bijvoorbeeld een Apple Watch of Fitbit Charge.

Iedereen kan bovendien geluidsmetingen uitvoeren met de gratis programma's SpectrumLab en Room EQ Wizard.

De hypothese

De N3-slaapfase wordt gekenmerkt door laagfrequente hersenactiviteit (deltagolven van 0,5–4,5 Hz) en is daardoor potentieel gevoeliger dan andere slaapfases voor externe laagfrequente geluidstrillingen. Windturbines produceren zowel hoorbare als niet-hoorbare laagfrequente drukschommelingen, waaronder bladpassage-harmonischen en amplitude-modulatie rond vergelijkbare frequentiebanden.

Deze externe ritmes zouden — theoretisch — de intrinsieke langzame oscillaties van de N3 kunnen verstoren door fase-koppeling (entrainment) of door ritmische onderbreking van de diepe slaapdynamiek.

Verstoring van N3 leidt niet noodzakelijk tot volledig ontwaken: vaak gaat N3 onopgemerkt over in lichtere slaapfasen. Daarom is het onvoldoende om uitsluitend mensen te onderzoeken die aangeven last te hebben van windturbines. Ook mensen die volgens eigen zeggen “diep slapen”, evenals kinderen en dieren, kunnen met N3-verstoring te maken hebben zonder het bewust te merken.

Wanneer de eN3 (app-gemeten diepe slaap) herhaaldelijk verstoord raakt op momenten waarop specifieke laagfrequente geluidspatronen optreden, maakt dat verstoring van de daadwerkelijke N3 aannemelijk. Aanhoudende N3-verstoring impliceert potentiële ontregeling van het glymfatische systeem — verantwoordelijk voor nachtelijke hersenreiniging — wat mogelijk het risico verhoogt op neurologische aandoeningen, waaronder vormen van dementie en Alzheimer.

*****

Indien onze hypothese klopt, en daar zijn beslist aanwijzingen voor, dan kan gesteld worden dat het onbeperkt laten draaien van windturbines in de avond en nacht de ontwikkeling van dementie en soortgelijke aandoeningen in de hand werkt, evenals cognitieve stoornissen bij kinderen in de groei.

Dit initiatief valt onder de burgerwetenschap: opgezet en uitgevoerd door academische én niet-academische vrijwilligers. Het doel is om dit als vooronderzoek te laten dienen voor uitgebreider academisch onderzoek met professionele polysomnografie en geluidsmeting, bij voorkeur in samenwerking met overheidsinstanties als het RIVM.

Aanvullende hypothese

Op basis van kleinschalig experimenteel slaaponderzoek - dat nu een maand gaande is - zijn we de afgelopen dagen tot de volgende voorlopige grenswaarden gekomen:

Tot ~56 dB(Z): diepe slaap mogelijk.

Rond 57 dB(Z): diepe slaap mogelijk, vooral direct na het in slaap vallen, maar kwetsbaar.

Rond 58-59 dB(Z): diepe slaap gefragmenteerd.

Vanaf ~60 dB(Z): diepe slaap vrijwel onmogelijk. 

Deze grenswaarden hebben betrekking op een huis nabij Windpark Rhede, waar een aantal oude, zeer luidruchtige windmolens staan. Of de grenswaarden ook op andere (modernere) windparken betrekking hebben, dient nog te worden onderzocht. De hierboven genoemde 58 dB(Z) kwam overeen met circa 42 dB(A), dus een verschil van circa 16 dB. 

Indien de grenswaarden correct zijn en ook voor andere windparken relevant, dan zou nieuwe wetgeving moeten worden geïmplementeerd die burgers 's nachts beschermt tegen geluidsniveaus hoger dan 56 dB(Z). Dit betekent dat windmolens van 19:00 uur (kinderbedtijd) tot 07:00 uur moeten worden stilgezet of afgeremd zodat het geluidsniveau bij de dichtstbijzijnde woningen te allen tijde onder de 57 dB blijft.

Let op: de bovenstaande waarden hebben betrekking op de nacht, wanneer het buiten stil is. Overdag is er veel meer middenfrequent geluid en kan het dus prima mogelijk zijn om tijdens een middagdutje bij 59 dBZ ongestoorde diepe slaap te beleven. Onze ervaring is dat bijvoorbeeld het geluid van vrachtwagens op circa 800 meter afstand wel zichtbaar is in SpectrumLab (tussen de 40 en 65 Hz), maar geen invloed heeft op het verloop van de diepe slaap. Het is namelijk wel laagfrequent geluid maar geen infrasoon geluid.

Deze aanvullende hypothese bevindt zich nog in een zeer vroeg stadium van ontwikkeling. De grenswaarden blijken niet elke nacht aan de slaap te correleren, en zullen zodoende beslist niet het hele verhaal zijn: niet alleen de algemene infrasone geluidsdruk speelt een rol maar ook bepaalde gebeurtenissen binnen dat infrasone spectrum. De genoemde waarden zijn slechts een benadering, en een vertrekpunt voor verder onderzoek.

Zeer waarschijnlijk is amplitude modulatie (AM) belangrijker dan de geluidsdruk in het algemeen. Wanneer de geluidsdruk in Z-weging fluctueert tussen de 64 en 68 dB, terwijl de geluidsdruk in A-weging 39 dB blijft, dan is de amplitude modulatie van het laagfrequente geluid 4 dB. Fluctueert het tussen de 60 en 70 dB, dan is de AM 10 dB. 

Prof. ir. Frits van den Berg stuurde ons begin december een artikel toe waarin hij de zogenaamde G-weging omschrijft. Bij G-weging worden juist de hogere frequenties weggefilterd, waardoor de verschillen grotendeels wegvallen tussen dag en nacht, en platteland en stad. G-weging zou wel eens een zeer belangrijke rol kunnen gaan spelen in dit project. Nadeel van G-weging: maar weinig geluidsmeters hebben de functie beschikbaar. Veruit de meeste meters hebben enkel A-, C- en Z-weging. Maar er zijn wel manieren om in het Room EQ Wizard programma de G-weging na te bootsen. Daar gaan we de komende dagen mee aan de slag.

Uit het artikel van professor Frits van den Berg: