Dans notre blog précédent, nous avons introduit l’idée des bandes de fréquence EEG, qui peuvent essentiellement être décrites comme une gamme fixe de fréquences et d’amplitudes d’ondes sur une échelle de temps. Ces bandes sont des composantes de la forme d’onde EEG globale capturée au niveau d’une électrode. Les scientifiques utilisent des modèles mathématiques tels que les transformations de Fourier rapides pour extraire les informations des bandes de la forme d’onde EEG globale.
Dans la figure de droite, vous trouverez les cinq bandes EEG les plus courantes et leurs plages de fréquences. Les scientifiques ont attribué des lettres grecques à ces bandes : delta, thêta, alpha, bêta et gamma. Comme vous pouvez le voir, ces bandes sont toutes très distinctes, du roulement lent de l’onde delta à l’hyperactivité de l’onde gamma, et tout ce qui se trouve entre les deux.
Le rythme des neurones
Un neurone peut électriquement osciller en marche et en arrêt selon un modèle rythmique, et parfois plusieurs neurones dans un ensemble neuronal (neurones qui travaillent ensemble sur un calcul neuronal particulier) oscillent ensemble de manière synchronisée. Lorsque suffisamment de neurones oscillent ensemble à une fréquence donnée, cela donne lieu à des oscillations macroscopiques à grande échelle, suffisamment importantes pour être détectées par un EEG. Plus les amplitudes des ondes sont élevées, plus les oscillations macroscopiques détectées sont importantes.
Pour mettre cela en termes de monde réel, considérez ce qui suit : Supposons que vous êtes en visite à New York et que vous décidez d’assister à un concert du NY Philharmonic (ensemble neuronal). Chaque musicien (neurone) impliqué s’est entraîné avec les autres membres du Philharmonique sur chaque morceau de musique (calcul neuronal), et lorsque le spectacle est prêt à commencer, le pianiste joue une note qui émet un son singulier (oscillation). Au fur et à mesure qu’ils jouent, vous commencez à reconnaître des éléments du morceau orchestral. Lorsque tous les musiciens jouent ensemble à partir de la partition musicale (synchronisation), vous reconnaissez maintenant pleinement le morceau de musique, qui est joué à son tempo optimal (rythme).
Comprendre comment nous pensons
Les chercheurs ont diligemment analysé les formes d’onde afin de mieux comprendre « comment » les humains pensent, et les modèles d’oscillation neuronale et les bandes de fréquence ont fourni un aperçu à cet égard. Par exemple, certaines oscillations sont liées aux fonctions de la mémoire, notamment les ondes thêta. Sans entrer dans des détails complexes, voici un résumé à échelle réduite (trouvé sur www.mentalhealthdaily.com**) de la façon dont les scientifiques pensent que ces bandes correspondent globalement à l’activité mentale et émotionnelle.
Ondes gamma
- Trop : Anxiété, excitation élevée, stress
- Trop peu : TDAH, dépression, troubles de l’apprentissage
- Optimal : Liaison des sens, cognition, traitement de l’information, apprentissage, perception, sommeil paradoxal
Ondes bêta
- Trop : Adrénaline, anxiété, excitation élevée, incapacité à se détendre, stress
- Trop peu : TDAH, rêverie, dépression, mauvaise cognition
- Optimal : Concentration consciente, mémoire, résolution de problèmes
Ondes alpha
- Trop : Rêverie, incapacité à se concentrer, trop détendu
- Trop peu : Anxiété, stress élevé, insomnie, TOC
- Optimal : Relaxation
Ondes thêta
- Trop : TDAH, dépression, hyperactivité, impulsivité, inattention
- Trop peu : Anxiété, mauvaise conscience émotionnelle, stress
- Optimal : Créativité, connexion émotionnelle, intuition, relaxation
Ondes delta
- Trop : Lésions cérébrales, problèmes d’apprentissage, incapacité à penser, TDAH sévère
- Trop peu : Incapacité à rajeunir le corps, incapacité à revitaliser le cerveau, mauvais sommeil
- Optimal : Système immunitaire, guérison naturelle, sommeil réparateur / profond
Rythme neural : De la musique pour vos oreilles (et votre cerveau !)
Revenons un instant à l’orchestre. Supposons que le pianiste n’ait pas suffisamment pratiqué avant la représentation, qu’il ait eu la grippe ce jour-là, ou qu’il n’ait pas accordé le piano avant le concert ; le morceau orchestral (calcul neuronal) ne sonnerait pas correctement (non optimal), ce qui entraînerait une dysharmonie (mauvaise synchronisation ou rythme) parmi les autres musiciens. Comme pour la plupart des choses liées au corps humain, différentes parties doivent fonctionner de concert pour un résultat optimal. Malheureusement, les humains n’ont pas tous un orchestre parfait dans leur tête en permanence.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/
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