I vores tidligere blog introducerede vi idéen om EEG-frekvensbånd, som grundlæggende kan beskrives som et fast interval af bølgefrekvenser og -amplituder over en tidsskala. Disse bånd er komponenter af den samlede EEG-bølgeform, der er opfanget ved en elektrode. Forskere bruger matematiske modeller som f.eks. hurtige Fouriertransformationer til at udtrække båndoplysningerne fra den samlede EEG-bølgeform.
I figuren til højre finder du de fem mest almindelige EEG-bånd og deres frekvensintervaller. Forskere har tildelt disse bånd græske bogstaver: delta, theta, alfa, beta og gamma. Som du kan se, er disse bånd alle meget forskellige, fra deltabølgens langsomme rulning til gammabølgens hyperaktivitet og alt derimellem.
Neuronernes rytme
Et neuron kan elektrisk svinge til og fra i et rytmisk mønster, og nogle gange svinger flere neuroner i et neuralt ensemble (neuroner, der arbejder sammen om en bestemt neuronal beregning) sammen på en synkroniseret måde. Når tilstrækkeligt mange neuroner svinger sammen med en given frekvens, giver det anledning til store makroskopiske svingninger i stor skala, som er signifikante nok til at kunne påvises af et EEG. Jo højere bølgernes amplituder er, jo større er de makroskopiske svingninger, der registreres.
For at omsætte dette til virkelighedens verden kan man tænke på følgende: Antag, at du er på besøg i New York og beslutter dig for at overvære en koncert med NY Philharmonic (neuralt ensemble). Hver musiker (neuron), der er involveret, har øvet sig med de andre filharmonikere på hvert musikstykke (neural beregning), og når forestillingen skal begynde, spiller pianisten en tone, der udsender en enkelt lyd (svingning). Efterhånden som de spiller videre, begynder man at genkende elementer af orkesterstykket. Når alle musikerne spiller sammen ud fra det musikalske partitur (synkronisering), genkender du nu fuldt ud musikstykket, som bliver spillet i det optimale tempo (rytme).
Forståelse af, hvordan vi tænker
Forskere har flittigt analyseret bølgeformer for bedre at forstå, “hvordan” mennesker tænker, og neurale svingningsmønstre og frekvensbånd har givet et vist indblik i dette. For eksempel er visse svingninger forbundet med hukommelsesfunktioner, især thetabølger. Uden at gå ind i komplekse detaljer, er her et nedskaleret resumé (fundet på www.mentalhealthdaily.com**) af, hvordan forskerne mener, at båndene i store træk kortlægger mental og følelsesmæssig aktivitet.
Gammabølger
- For meget: Angst, høj arousal, stress
- For lidt: ADHD, depression, indlæringsvanskeligheder
- Optimalt: Binding af sanser, kognition, informationsbehandling, indlæring, perception, REM-søvn
Beta-bølger
- For meget: Adrenalin, angst, høj ophidselse, manglende evne til at slappe af, stress
- For lidt: Adrenalin, angst, høj ophidselse, manglende evne til at slappe af, stress
- For lidt: ADHD, dagdrømmeri, depression, dårlig kognition
- Optimalt: Bevidst fokus, hukommelse, problemløsning
Alpha-bølger
- Tå meget: Dagdrømmeri, manglende evne til at fokusere, for afslappet
- For lidt: Angst, høj stress, søvnløshed, OCD
- Optimalt: Afslapning
Theta-bølger
- Optimalt: For meget: ADHD, depression, hyperaktivitet, impulsivitet, uopmærksomhed
- For lidt: ADHD, depression, hyperaktivitet, impulsivitet, uopmærksomhed
- For meget: Angst, dårlig følelsesmæssig bevidsthed, stress
- Optimalt: Kreativitet, følelsesmæssig forbindelse, intuition, afslapning
Deltabølger
- For meget: Hjerneskader, indlæringsproblemer, manglende evne til at tænke, alvorlig ADHD
- For lidt: Manglende evne til at forynge kroppen, manglende evne til at revitalisere hjernen, dårlig søvn
- Optimalt: Immunsystem, naturlig helbredelse, genoprettende / dyb søvn
Neural rytme: Musik til dine ører (og hjerner!)
Lad os vende tilbage til orkestret et øjeblik. Lad os antage, at pianisten ikke øvede tilstrækkeligt før opførelsen, eller havde influenza den dag, eller ikke stemte klaveret før koncerten; orkesterstykket (neurale beregning) ville ikke lyde rigtigt (ikke-optimalt), hvilket ville resultere i disharmoni (dårlig synkronisering eller rytme) blandt de andre musikere. Som med de fleste ting, der har med menneskekroppen at gøre, skal forskellige dele arbejde sammen i koncert for at opnå optimale resultater. Desværre har ikke alle mennesker hele tiden et perfekt orkester i deres hoveder.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/