In onze vorige blog hebben we het idee van EEG-frequentiebanden geïntroduceerd, die in principe kunnen worden omschreven als een vast bereik van golffrequenties en amplitudes over een tijdschaal. Deze banden zijn componenten van de totale EEG-golfvorm die bij een elektrode wordt opgevangen. Wetenschappers gebruiken wiskundige modellen zoals Fast Fourier Transforms om de bandinformatie uit de totale EEG-golfvorm te extraheren.
In de figuur hiernaast vindt u de vijf meest voorkomende EEG-banden en hun frequentiebereiken. Wetenschappers hebben Griekse letters toegekend aan deze banden: delta, theta, alfa, bèta en gamma. Zoals u kunt zien, zijn deze banden allemaal zeer verschillend, van het langzame rollen van de delta-golf tot de hyperactiviteit van de gamma-golf, en alles daartussen.
Het ritme van neuronen
Een neuron kan elektrisch oscilleren aan en uit in een ritmisch patroon, en soms oscilleren meerdere neuronen in een neuraal ensemble (neuronen die samenwerken aan een bepaalde neurale berekening) samen op een gesynchroniseerde manier. Wanneer voldoende neuronen bij een bepaalde frequentie samen oscilleren, geeft dit aanleiding tot grootschalige, macroscopische oscillaties die significant genoeg zijn om door een EEG te worden gedetecteerd. Hoe hoger de amplitudes van de golven, hoe groter de gedetecteerde macroscopische oscillaties.
Om dit in reële termen te zeggen, denk aan het volgende: Stel dat u New York bezoekt en besluit een concert van NY Philharmonic (neuraal ensemble) bij te wonen. Elke musicus (neuron) heeft geoefend met de andere Philharmonic leden op elk muziekstuk (neurale computatie), en wanneer de voorstelling gaat beginnen, speelt de pianist een noot die een enkelvoudig geluid (oscillatie) uitzendt. Terwijl ze verder spelen, begin je elementen van het orkeststuk te herkennen. Wanneer alle musici samenspelen volgens de partituur (synchronisatie), herken je het muziekstuk volledig, dat in het optimale tempo (ritme) wordt gespeeld.
Onderzoekers hebben ijverig golfvormen geanalyseerd om beter te begrijpen “hoe” mensen denken, en neurale oscillatiepatronen en frequentiebanden hebben hierin enig inzicht verschaft. Zo worden bepaalde oscillaties in verband gebracht met geheugenfuncties, met name theta-golven. Zonder in ingewikkelde details te treden, volgt hier een verkleinde samenvatting (gevonden op www.mentalhealthdaily.com**) van hoe wetenschappers geloven dat de banden in grote lijnen in kaart brengen met mentale en emotionele activiteit.
Gammagolven
- Te veel: Angst, hoge arousal, stress
- Te weinig: ADHD, depressie, leerstoornissen
- Optimaal: zintuigen binden, cognitie, informatieverwerking, leren, perceptie, REM-slaap
Betagolven
- Te veel: Adrenaline, angst, hoge arousal, onvermogen om te ontspannen, stress
- Te weinig: ADHD, dagdromen, depressie, slechte cognitie
- Optimaal: Bewuste focus, geheugen, probleemoplossing
Alpha Golven
- Te veel: Dagdromen, niet kunnen focussen, te ontspannen
- Te weinig: Angst, hoge stress, slapeloosheid, OCD
- Optimaal: Ontspanning
Theta golven
- Te veel: ADHD, depressie, hyperactiviteit, impulsiviteit, onoplettendheid
- Te weinig: Angst, slecht emotioneel bewustzijn, stress
- Optimaal: Creativiteit, emotionele verbinding, intuïtie, ontspanning
Delta golven
- Te veel: Hersenletsel, leerproblemen, onvermogen om te denken, ernstige ADHD
- Te weinig: Onvermogen om het lichaam te verjongen, onvermogen om de hersenen te revitaliseren, slechte slaap
- Optimaal: Immuunsysteem, natuurlijke genezing, herstellende / diepe slaap
Neuraal Ritme: Muziek voor uw oren (en hersenen!)
Laten we even terugkeren naar het orkest. Stel dat de pianist niet voldoende had geoefend voor de uitvoering, of die dag griep had, of de piano niet had gestemd voor het concert; dan zou het orkeststuk (neurale berekening) niet goed klinken (niet-optimaal), met als gevolg disharmonie (slechte synchronisatie of ritme) tussen de andere musici. Zoals bij de meeste dingen die met het menselijk lichaam te maken hebben, moeten verschillende onderdelen in harmonie samenwerken voor een optimaal resultaat. Helaas hebben niet alle mensen altijd een perfect orkest in hun hoofd.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/