I vår förra blogg introducerade vi idén om EEG-frekvensband, som i princip kan beskrivas som ett fast intervall av vågfrekvenser och amplituder över en tidsskala. Dessa band är komponenter av den övergripande EEG-vågformen som fångas upp vid en elektrod. Forskare använder matematiska modeller som Fast Fourier Transforms för att extrahera bandinformationen från den övergripande EEG-vågformen.
I figuren till höger hittar du de fem vanligaste EEG-banden och deras frekvensområden. Forskare har tilldelat dessa band grekiska bokstäver: delta, theta, alfa, beta och gamma. Som du kan se är dessa band alla mycket distinkta, från deltavågens långsamma rullning till gammavågens hyperaktivitet och allt däremellan.
Neuronernas rytm
En neuron kan elektriskt oscillera till och från i ett rytmiskt mönster, och ibland oscillerar flera neuroner i en neuronal ensemble (neuroner som arbetar tillsammans med en viss neuronal beräkning) tillsammans på ett synkroniserat sätt. När tillräckligt många neuroner oscillerar tillsammans med en viss frekvens ger detta upphov till storskaliga, makroskopiska oscillationer som är tillräckligt signifikanta för att kunna upptäckas av ett EEG. Ju högre amplituder vågorna har, desto större är de makroskopiska oscillationerna som upptäcks.
För att uttrycka detta i verkliga termer kan man tänka sig följande: Anta att du är på besök i New York och bestämmer dig för att gå på en konsert med NY Philharmonic (neuronal ensemble). Varje musiker (neuron) som deltar har övat med de andra filharmonikerna på varje musikstycke (neurala beräkningar), och när föreställningen ska börja spelar pianisten en ton som avger ett unikt ljud (oscillation). När de spelar vidare börjar man känna igen delar av orkesterstycket. När alla musiker spelar tillsammans utifrån partituret (synkronisering) känner du nu till fullo igen musikstycket, som spelas i optimalt tempo (rytm).
Förstå hur vi tänker
Forskare har flitigt analyserat vågformer för att bättre förstå ”hur” människor tänker, och neurala svängningsmönster och frekvensband har gett en viss insikt i detta. Vissa oscillationer är till exempel kopplade till minnesfunktioner, särskilt thetavågor. Utan att gå in på komplicerade detaljer följer här en nedskalad sammanfattning (som finns på www.mentalhealthdaily.com**) av hur forskarna anser att banden i stort sett motsvarar mental och känslomässig aktivitet.
Gammavågor
- För mycket: Ångest, hög upphetsning, stress
- Tyvärr för lite: ADHD, depression, inlärningssvårigheter
- Optimalt: Bindande sinnen, kognition, informationsbearbetning, inlärning, perception, REM-sömn
Beta-vågor
- För mycket: Adrenalin, ångest, hög upphetsning, oförmåga att slappna av, stress
- För lite: ADHD, dagdrömmar, depression, dålig kognition
- Optimalt: Medvetet fokus, minne, problemlösning
Alphavågor
- För mycket: Dagdrömmar, oförmåga att fokusera, för avslappnad
- Till lite: Ångest, hög stress, sömnlöshet, OCD
- Optimalt: Avslappning
Thetavågor
- Optimalt: För mycket: ADHD, depression, hyperaktivitet, impulsivitet, ouppmärksamhet
- För lite: Ångest, dålig känslomässig medvetenhet, stress
- Optimalt: Kreativitet, känslomässig kontakt, intuition, avslappning
Deltavågor
- För mycket: Hjärnskador, inlärningsproblem, oförmåga att tänka, svår ADHD
- Till lite: Oförmåga att föryngra kroppen, oförmåga att vitalisera hjärnan, dålig sömn
- Optimalt: Immunförsvaret, naturlig läkning, reparativ/djupsömn
Neural rytm: Musik för dina öron (och hjärnor!)
Låt oss återvända till orkestern för ett ögonblick. Anta att pianisten inte övade tillräckligt före uppträdandet, eller hade influensa den dagen, eller inte stämde pianot före konserten; orkesterstycket (den neurala beräkningen) skulle inte låta rätt (inte optimalt), vilket skulle leda till disharmoni (dålig synkronisering eller rytm) bland de andra musikerna. Som med det mesta som har med människokroppen att göra, måste olika delar arbeta tillsammans i konsert för att uppnå optimala resultat. Tyvärr har inte alla människor perfekta orkestrar i sina huvuden hela tiden.
** http://mentalhealthdaily.com/2014/04/15/5-types-of-brain-waves-frequencies-gamma-beta-alpha-theta-delta/