Edellisessä blogissamme esittelimme ajatuksen EEG-taajuuskaistoista, jotka voidaan periaatteessa kuvata kiinteänä aaltotaajuuksien ja amplitudien alueena aikaskaalalla. Nämä kaistat ovat elektrodilla kaapatun EEG:n kokonaisaaltomuodon komponentteja. Tutkijat käyttävät matemaattisia malleja, kuten nopeita Fourier-muunnoksia, poimimaan kaistainformaatiota EEG:n kokonaisaaltomuodosta.
Oikealla olevassa kuvassa on viisi yleisintä EEG-kaistaa ja niiden taajuusalueet. Tutkijat ovat antaneet näille kaistoille kreikkalaiset kirjaimet: delta, theta, alfa, beeta ja gamma. Kuten näet, nämä kaistat ovat kaikki hyvin erilaisia, delta-aallon hitaasta rullauksesta gamma-aallon hyperaktiivisuuteen ja kaikki siltä väliltä.
Neuronien rytmi
Neuroni voi värähtelemällä sähköisesti värähtelemään päälle ja pois rytmikkäästi, ja toisinaan useat neuronit neuronaalisessa ensemblessä (neuronit, jotka työskentelevät yhdessä tietyssä hermostollisessa laskentatehtävässä) värähtelevät synkronoituneesti yhdessä. Kun tarpeeksi monta neuronia värähtelee yhdessä tietyllä taajuudella, syntyy laajamittaisia, makroskooppisia värähtelyjä, jotka ovat riittävän merkittäviä EEG:n havaitsemiseen. Mitä suuremmat ovat aaltojen amplitudit, sitä suuremmat ovat havaitut makroskooppiset värähtelyt.
Käsittääksemme tämän reaalimaailman termein, ajatellaan seuraavaa: Oletetaan, että olet vierailulla New Yorkissa ja päätät osallistua NY Philharmonicin (neuraalisen yhtyeen) konserttiin. Jokainen mukana oleva muusikko (neuroni) on harjoitellut muiden filharmonikkojen jäsenten kanssa jokaista musiikkikappaletta (neuraalinen laskenta), ja kun esitys alkaa, pianisti soittaa nuotin, josta lähtee singulaarinen ääni (oskillaatio). Kun he jatkavat soittamista, alat tunnistaa orkesterikappaleen elementtejä. Kun kaikki muusikot soittavat yhdessä partituurista (synkronointi), tunnistat nyt täysin musiikkikappaleen, jota soitetaan sen optimaalisella tempolla (rytmi).
Ymmärrämme, miten ajattelemme
Tutkijat ovat analysoineet ahkerasti aaltomuotoja ymmärtääkseen paremmin, ”miten” ihminen ajattelee, ja neuraaliset oskillointikuviot ja taajuuskaistat ovat antaneet jonkinlaista näkemystä tästä. Esimerkiksi tietyt värähtelyt liittyvät muistitoimintoihin, erityisesti theta-aallot. Menemättä monimutkaisiin yksityiskohtiin, tässä on pienennetty yhteenveto (löytyy osoitteesta www.mentalhealthdaily.com**) siitä, miten tutkijat uskovat, että taajuuskaistat kartoittavat laajalti henkistä ja emotionaalista toimintaa.
Gamma-aallot
- Liian paljon: Ahdistus, korkea kiihtymys, stressi
- Yli liian vähän: ADHD, masennus, oppimisvaikeudet
- Optimaalinen: Aistien sitominen, kognitio, tiedonkäsittely, oppiminen, havaitseminen, REM-uni
Beta-aallot
- Liian paljon: Adrenaliini, ahdistus, korkea kiihtyvyys, kyvyttömyys rentoutua, stressi
- Liian vähän: ADHD, haaveilu, masennus, heikko kognitio
- Optimaalinen: Tietoinen keskittyminen, muisti, ongelmanratkaisu
Alfa-aallot
- Liian paljon: Päiväunelmointi, kyvyttömyys keskittyä, liian rento
- Liian vähän: Ahdistus, korkea stressi, unettomuus, OCD
- Optimaalinen: Rentoutuminen
Theta-aallot
- Liian paljon: ADHD, masennus, hyperaktiivisuus, impulsiivisuus, tarkkaamattomuus
- Liian vähän: Ahdistus, huono tunnetietoisuus, stressi
- Optimaalinen: Luovuus, emotionaalinen yhteys, intuitio, rentoutuminen
Delta-aallot
- Liian paljon: Aivovammat, oppimisvaikeudet, kyvyttömyys ajatella, vaikea ADHD
- Liian vähän: Kyvyttömyys nuorentaa kehoa, kyvyttömyys elvyttää aivoja, huono uni
- Optimaalinen: Immuunijärjestelmä, luonnollinen paraneminen, palauttava / syvä uni
Neuraalinen rytmi: Musiikkia korville (ja aivoille!)
Palaamme hetkeksi orkesteriin. Oletetaan, että pianisti ei harjoitellut riittävästi ennen esitystä tai hänellä oli flunssa sinä päivänä tai hän ei virittänyt pianoa ennen konserttia; orkesterikappale (neuraalinen laskenta) ei kuulostaisi oikealta (ei-optimaaliselta), mikä johtaisi disharmoniaan (huonoon synkronointiin tai rytmiin) muiden muusikoiden keskuudessa. Kuten useimmissa ihmiskehoon liittyvissä asioissa, eri osien on toimittava yhdessä optimaalisen tuloksen saavuttamiseksi. Valitettavasti kaikilla ihmisillä ei ole koko ajan täydellistä orkesteria päänsä sisällä.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/