前回のブログで、脳波周波数バンドという考え方を紹介したが、これは基本的に時間スケールでの波の周波数と振幅の一定範囲と表現することができる。 これらのバンドは、電極で捕捉された全体的なEEG波形の構成要素です。 科学者は高速フーリエ変換などの数学的モデルを用いて、脳波波形全体からバンド情報を抽出します。
右の図に、最も一般的な5つの脳波バンドとその周波数帯を示します。 科学者たちは、これらの帯域にギリシャ文字でデルタ、シータ、アルファ、ベータ、ガンマを割り当てています。 ご覧のとおり、これらのバンドは、デルタ波のゆっくりとしたロールからガンマ波の過活動まで、すべて非常に特徴的です。
ニューロンのリズム
ニューロンは、電気的にオンとオフを繰り返してリズミカルに振動し、ときには神経アンサンブル（特定の神経計算で一緒に働くニューロン）の複数のニューロンが、同期して一緒に振動することがあります。 十分な数のニューロンがある周波数で一緒に振動すると、大規模で巨視的な振動が生じ、これはEEGで検出できるほど重大なものです。 波の振幅が大きいほど、検出される巨視的な振動は大きくなります。
これを現実の世界に置き換えてみると、次のようになります。 あなたがニューヨークを訪れ、NYフィルハーモニー（神経アンサンブル）のコンサートに参加することにしたとします。 関係するミュージシャン（ニューロン）は、それぞれの曲について他のフィルハーモニーメンバーと練習しており（神経計算）、演奏が始まると、ピアニストは特異な音（振動）を発する音を奏でます。 演奏が進むにつれて、オーケストラ曲の要素を認識し始める。 研究者たちは、人間が「どのように」考えるかを理解するために、熱心に波形を分析し、神経振動のパターンと周波数帯がそのヒントを与えてくれました。 たとえば、ある種の振動は記憶機能に関連しており、特にシータ波がそうです。 複雑な詳細を説明することなく、科学者たちが、これらの周波数帯が精神的・感情的活動にどのように関連していると考えているかを、www.mentalhealthdaily.com** に縮小してまとめました。
Gamma Waves
- Too much: 不安、高い覚醒、ストレス
- 少なすぎる。 ADHD、うつ病、学習障害
- 最適：結合感覚、認知、情報処理、学習、知覚、レム睡眠
ベータ波
- 多すぎる場合。 アドレナリン、不安、高覚醒、リラックスできない、ストレス
- 少なすぎる。 ADHD、白昼夢、うつ、認知力の低下
- 最適。 意識的な集中、記憶、問題解決
Alpha Waves
- 多すぎる。 白昼夢、集中できない、リラックスしすぎている
- 少なすぎる。 不安、高ストレス、不眠症、強迫性障害
- 最適。 リラックス
シータ波
- 多すぎる。 ADHD、うつ病、多動性、衝動性、不注意
- 少なすぎる。 不安、感情認識不良、ストレス
- 最適。 創造性、感情的なつながり、直感、リラックス
Delta Waves
- 多すぎる。 脳障害、学習障害、思考力の欠如、重度のADHD
- 少なすぎる。 体を活性化できない、脳を活性化できない、睡眠不足
- 最適：免疫系、自然治癒力、回復／深い睡眠
Neural Rhythm(ニューラル・リズム)。 耳（と脳）に音楽を！
一旦、オーケストラに話を戻しましょう。 ピアニストが演奏前に十分な練習をしなかったり、その日にインフルエンザにかかったり、演奏前にピアノの調律をしなかったとします。オーケストラの曲（神経計算）は正しく（最適でなく）聞こえないので、他の音楽家の間で不調和（同期やリズムが悪い）になるでしょう。 人体に関する多くの事柄と同様に、最適な結果を得るためには、さまざまなパーツが協調して働く必要があるのです。 残念ながら、すべての人間の頭の中に、常に完璧なオーケストラがあるわけではありません。