W naszym poprzednim blogu, wprowadziliśmy ideę pasm częstotliwości EEG, które mogą być w zasadzie opisane jako stały zakres częstotliwości fal i amplitudy w skali czasu. Pasma te są składowymi ogólnego kształtu fali EEG uchwyconej na elektrodzie. Naukowcy używają modeli matematycznych, takich jak szybka transformata Fouriera, aby wyodrębnić informacje o pasmach z ogólnego kształtu fali EEG.
Na rysunku po prawej stronie znajduje się pięć najczęściej występujących pasm EEG i ich zakresy częstotliwości. Naukowcy przypisali tym pasmom greckie litery: delta, theta, alfa, beta i gamma. Jak widać, te pasma są wszystkie bardzo wyraźne, od powolnego toczenia się fali delta do nadaktywności fali gamma, i wszystko pomiędzy.
Rytm neuronów
Neuron może elektrycznie oscylować na i poza w rytmicznym wzorze, a czasami wiele neuronów w zespole neuronowym (neurony, które pracują razem na konkretnej komputacji neuronowej) oscylują razem w zsynchronizowany sposób. Kiedy wystarczająco dużo neuronów oscyluje razem z daną częstotliwością, daje to początek wielkoskalowym, makroskopowym oscylacjom, które są na tyle znaczące, że mogą być wykryte przez EEG. Im wyższe amplitudy fal, tym większe wykryte makroskopowe oscylacje.
Aby ująć to w kategoriach świata rzeczywistego, rozważ następujące kwestie: Załóżmy, że odwiedzasz Nowy Jork i decydujesz się wziąć udział w koncercie Filharmonii Nowojorskiej (zespół neuronów). Każdy zaangażowany muzyk (neuron) ćwiczył z innymi członkami Filharmonii nad każdym utworem muzycznym (obliczenia neuronowe), a kiedy występ ma się rozpocząć, pianista gra nutę, która emituje pojedynczy dźwięk (oscylację). W miarę jak grają dalej, zaczynasz rozpoznawać elementy utworu orkiestrowego. Kiedy wszyscy muzycy grają razem z partytury (synchronizacja), teraz w pełni rozpoznajesz utwór muzyczny, który jest grany w optymalnym tempie (rytm).
Zrozumieć jak myślimy
Badacze pilnie analizowali przebiegi fal, aby lepiej zrozumieć „jak” ludzie myślą, a wzorce oscylacji neuronowych i pasma częstotliwości dostarczyły pewnego wglądu w to. Na przykład, niektóre oscylacje są związane z funkcjami pamięci, zwłaszcza fale theta. Bez zagłębiania się w skomplikowane szczegóły, oto przeskalowane podsumowanie (znalezione na stronie www.mentalhealthdaily.com**) tego, jak naukowcy wierzą, że te pasma szeroko mapują aktywność umysłową i emocjonalną.
Fale gamma
- Zbyt dużo: Niepokój, wysokie pobudzenie, stres
- Zbyt mało: ADHD, depresja, trudności w uczeniu się
- Optymalnie: Wiązanie zmysłów, poznanie, przetwarzanie informacji, uczenie się, percepcja, sen REM
Fale Beta
- Zbyt dużo: Adrenalina, niepokój, wysokie pobudzenie, niezdolność do relaksu, stres
- Zbyt mało: ADHD, daydreaming, depresja, słabe poznanie
- Optymalnie: Świadome skupienie, pamięć, rozwiązywanie problemów
Fale alfa
- Zbyt dużo: Daydreaming, niemożność skupienia się, zbytnie rozluźnienie
- Zbyt mało: Niepokój, wysoki poziom stresu, bezsenność, OCD
- Optymalne: Relaks
Fale Theta
- Zbyt dużo: ADHD, depresja, nadpobudliwość, impulsywność, nieuwaga
- Zbyt mało: Lęk, słaba świadomość emocjonalna, stres
- Optymalnie: Kreatywność, połączenie emocjonalne, intuicja, relaks
Fale delta
- Zbyt dużo: Urazy mózgu, problemy z nauką, niezdolność do myślenia, ciężkie ADHD
- Zbyt mało: Niezdolność do odmłodzenia ciała, niezdolność do rewitalizacji mózgu, słaby sen
- Optymalnie: Układ odpornościowy, naturalne uzdrawianie, regenerujący / głęboki sen
Neural Rhythm: Muzyka dla Twoich uszu (i mózgu!)
Powróćmy na chwilę do orkiestry. Załóżmy, że pianista nie ćwiczył odpowiednio przed występem, albo miał grypę tego dnia, albo nie nastroił fortepianu przed koncertem; utwór orkiestrowy (obliczenia neuronowe) nie brzmiałby dobrze (nieoptymalnie), powodując dysharmonię (słabą synchronizację lub rytm) wśród innych muzyków. Jak w przypadku większości rzeczy związanych z ludzkim ciałem, różne części muszą współpracować ze sobą w zgodzie, aby uzyskać optymalne rezultaty. Niestety, nie wszyscy ludzie mają doskonałe orkiestry wewnątrz swoich głów przez cały czas.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/
.