Információ

Mi a delta agyhullámok pontos frekvenciája lassú hullámú NREM alvás közben?

Mi a delta agyhullámok pontos frekvenciája lassú hullámú NREM alvás közben?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Láttam egy TED előadást a kutatók játékáról lüktető rózsaszín zaj míg a vizsgálati alany a 3. stádiumban van, nem REM / lassú hullám / mély alvás, és a Delta hullám EEG aktivitásának növekedését figyeli. Ez úgy tűnik, hogy azt jelzi, hogy a rózsaszín zaj burst frekvenciája megegyezik a Delta hullámok domináns frekvenciájával. (Ugrás 5:00-ig a hangminta meghallgatásához)

A kérdésem: Míg a spektrális elemzés az agyhullám-frekvenciák egy tartományát mutatja, és sok forrás meghatároz egy tartományt, például "0,5-4 Hz", én a Delta hullámok pontosabb domináns frekvenciáját szeretném megtalálni.

A videó arra inspirált, hogy írjak saját kis számítógépes programot, hogy a laptopom hasonló pulzáló rózsaszín zajmintát játsszon az ágyam melletti asztalon tegnap este. önkényesen választottam 1 Hz az impulzusfrekvencia, és a következő minta:

30 perc csend (60 perc hang 33 perc csend 54 perc hang 40 perc néma 45 perc hang 49 perc néma 37 perc hang 57 perc csend 30 perc hang 30 perc néma

Tehát nagyjából 5x 90 perces alvási ciklus, a csend és a zaj arányának növekedésével, hogy az éjszaka előrehaladtával utánozza a REM / NREM arányt. Olvastam, hogy a REM-et szinkronizálatlan agyhullámok jellemzik, és az NREM-ben nagy amplitúdójú szinkronizált Delta-hullámokat lát, amelyeket a hangkísérlet stimulálni próbál. Ma este a FitBit karkötőmet fogom viselni pulzusszámmal és alvási szakaszkövetéssel, hogy lássam, megfelelnek -e a leolvasások a hangütemezésnek.

Bónusz kérdések:

  • Mennyire hiteles az a hipotézis, hogy a hangok lejátszása befolyásolhatja az alvás minőségét?
  • A pulzáló rózsaszín zajtól eltérő hang jobban működne?
  • A fázis számít?
  • Továbbá nem tudtam nem észrevenni, hogy úgy tűnik, hogy a mély NREM alvás az egyetlen alkalom, amikor egyetlen nagy amplitúdójú frekvencia dominál az EEG -n, és gyanúsan közel áll a 60 bpm átlagos nyugalmi pulzusszámhoz ... a delta hullámok és a pulzus összefüggnek ?


Periklis Y. Ktonas és Atul P. Gosalia végzett ilyen elemzést. 1981-ben jelent meg "Szektrális analízis vs. Keskenysávú EEG-aktivitás periódus-amplitúdós elemzése: Összehasonlítás az alvási delta-frekvencia sávon" címmel.

A tárolók meglehetősen szélesek voltak, de elemzésük azt mutatta, hogy a csúcsteljesítmény spektrum 0,84 és 1,96 Hz között mozog különböző időpontokban.

Úgy gondolom, hogy a dolgozat jó szolgálatot tesz Önnek, mivel rávilágít arra, hogy milyen nehézségekbe ütközik az Ön által kitűzött cél elérése. A frekvencia nem állandó, még rövid időn keresztül sem. Leginkább a thalamocorticalis neuronok intrinsic, bazális polaritása és a reticularis magból érkező szinkronizáló, gátló bemenet hatása közötti egyensúlytól függ. Ez utóbbi viszont kortikális visszacsatolásnak van kitéve. Hatalmas számú idegsejt érintett. A kitörések közötti időszak és a sorozatonkénti cselekvési potenciálok száma meglehetősen változó.

Talán lehetséges az EEG mérés alapján olyan eszköz beállítása, amely valós időben megváltoztatja a fordulót.

A „bónusz” kérdéseivel kapcsolatban:

(1) A közzétett videó valóban hatást mutat a thalamus ritmusára, ami meglepő, mivel azt gondolták, hogy mély alvásban a hangnak nincs hatása a thalamocorticalis áramkörre, mivel a thalamusban van bezárva. Ez mutatja a hipotézis valószerűségét. A videó azonban nem bizonyítja, hogy ez a ritmusváltozás előnyös. Lehetséges, hogy nem, és ezt a lehetőséget ki kell küszöbölni.

(2) Nyilvánvaló, hogy a hang hatással van a ritmusra, így teljesen hihetőnek tűnik, hogy létezik egy optimális hang a hatás maximalizálására.

(3) A szakasz folyamatos és gyors eltolódása miatt nehéz lesz megszervezni ezt a szakaszt, hacsak nem valós időben valósítjuk meg az EEG-vel együtt.

(4) Nem tudok olyan kutatásról, amely a talamusz ritmusát a szívveréssel összefüggésbe hozná, bár ez meglehetősen egyszerű lenne. Nagyon valószínűtlen azonban, hogy van összefüggés, mivel a thalamocorticalis periódus pillanatról pillanatra nagyon változatos, míg a szívritmus nem. Ezenkívül a thalamocorticalis ritmus általában gyorsabb.


Az alvás 4 szakasza

Kendra Cherry, MS, író, oktatási tanácsadó és előadó, aki arra törekszik, hogy segítse a diákokat a pszichológia megismerésében.

Steven Gans, MD, pszichiátriai tanúsítvánnyal rendelkezik, és aktív felügyelő, tanár és mentor a Massachusetts General Hospital-ban.

Alvás közben agya az alvás négy szakaszát járja körbe.

  • Az 1-3. Szakaszokat kell figyelembe venni nem gyors szemmozgás (NREM) alvás, csendes alvásnak is nevezik.
  • A 4. szakasz az gyors szemmozgás (REM) alvás, más néven aktív alvás vagy paradox alvás.

Mindegyiknek egyedi funkciója és szerepe van az agy általános kognitív teljesítményének fenntartásában. Egyes szakaszok fizikai javításokhoz is kapcsolódnak, amelyek egészségesek maradnak, és felkészülnek a következő napra.

A teljes alvási ciklus éjszaka többször megismétlődik, és minden egymást követő REM szakasz megnöveli az alvás időtartamát és mélységét.

Ez a cikk bemutatja az alvási ciklus alapjait, azt, hogy mi történik az egyes alvási szakaszok előfordulásakor, és mi befolyásolhatja a képességét, hogy megfelelően haladjon át ezeken a szakaszokon.


5 agyhullám: a megértés gyakorisága

Mielőtt belekezdenék a konkrétumokba, fontos felismerni, hogy amikor egy bizonyos agyhullámra utalok, arra utalok, hogy egy adott agyhullám a domináns. 5 féle agyhullám egyszerre. Azonban egy adott agyhullám lesz a domináns, attól függően, hogy milyen tudatállapotban van.

Például, ha ébren van, de nagyon rossz az ADHD-ja, előfordulhat, hogy több lassú hullám (alfa és/vagy théta) aktivitása van, mint béta hullámai. Alvás közben általában a lassabb frekvenciák kombinációi vannak, de még a gamma is részt vesz a gyors szemmozgásban (REM). Az alábbiakban az egyes agyhullám-állapotok rövid leírása található, de alaposabb megértést a “Getting Started with Neurofeedback” című könyvből olvashat.


„Agyhullámok” és elektromos jelek

Az agysejtek (neuronok) úgy működnek, hogy idegimpulzusokat küldenek egyik sejtből a másikba, hogy üzeneteket továbbítsanak az agy és a test körül. Ezek a cselekvési potenciálnak nevezett üzenetek a cellák elektromos töltésének változásai miatt következnek be. Tehát amikor az agy „működik”, a sejtek elektromos jelek segítségével kommunikálnak, és amikor ezt teszik, „áramot adnak le”. Ezt az elektromos tevékenységet, amelyet néha „agyhullámoknak” neveznek, érzékeli az EEG.

Az agyból érkező elektromos jeleket kis elektródák (körülbelül egy centiméter átmérőjűek) veszik fel, amelyeket a személy fejére helyeznek. Az elektródák csak az agy elektromos aktivitását rögzítik, nem adnak ki áramot. Az elektródák nem tudják felvenni az egyes neuronoktól érkező elektromos jeleket – a sejtek túl kicsik, és az elektromos töltés is túl kicsi. Ehelyett rögzítik az elektromos aktivitást az agy kis területeiről. Az EEG megmutatja az agy működését, és keresi a specifikus agytevékenység jelenlétét vagy hiányát az agy bizonyos területein. Az EEG nem tudja értelmezni, hogy mit mondanak az üzenetek (vagy mit gondol!), Csak azt, hogy az agyi tevékenység zajlik.

Mivel az elektromos jelek még mindig meglehetősen kicsik, ezeket erősítik (erősebbé teszik), hogy rögzítsék őket. A tevékenységet elektroencefalográfon (rögzítőgépen) rögzítik vagy papírra, vagy általában számítógépre.

Neuronok - az idegsejtek tudományos neve. Az agy több millió neuronból áll. A neuronok elektromos jelek segítségével kommunikálva irányítják a test összes funkcióját.


Az 5 agyhullám és kapcsolata az áramlási állapottal

Fontos megérteni, hogy minden embernek öt különböző típusú elektromos mintája van, amelyeket agyhullámoknak is neveznek a kéregben. Elektroencefalográffal vagy EEG -vel figyelhető meg. Az EEG egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a kutatók számára az agyhullámok megfigyelését. Míg a legtöbben az érzelmeinkre összpontosítunk, hogy boldogabbak legyünk, agyhullámaink és tudatalattink is kulcsszerepet játszik az elégedettségben.

Ebben a cikkben elmagyarázom az öt agyhullámot, annak frekvenciáit és azt, hogy ezek hogyan befolyásolják lelkiállapotunkat, és elmagyarázom, hol Áramlási állapot zajlik. Kapcsolata és jelentősége az áramlás állapotával.

Mik azok az agyhullámok?

Az agyhullámokat szinkronizált elektromos impulzusok állítják elő az egymással kommunikáló idegsejtek tömegeiből. Az 5 agyhullám a gamma, a béta, az alfa, a théta és a delta, a leggyorsabbtól a leglassabbig elrendezve. Az agyhullám sebességét Hertzben mérik (ciklus/másodperc). Az első észlelt agyhullámok az alfa -agyhullámok voltak, amelyeket Hans Berger fedezett fel 1929 -ben.

Agyhullámaink aszerint változnak, hogy mit csinálunk és érzünk. Amikor a lassabb agyhullám dominál, lassúnak, lomhának, álmodozónak vagy fáradtnak érezhetjük magunkat. És amikor a gyorsabb agyhullám a domináns, vezetékesnek vagy hiper-riasztónak érezhetjük magunkat. Egyidejűleg több agyhullám is előfordulhat, de csak egy agyhullám a domináns.

Most hadd magyarázzam meg az egyes agyhullámokat.

Gamma hullámok (40-100 Hz)

A gamma agyhullámok a leggyorsabb agyhullámok (nagyfrekvenciás) és a legutóbb felfedezett agyhullámállapotok, amelyek a különböző agyterületekről származó információk egyidejű feldolgozására vonatkoznak. Ezek részt vesznek a magasabb feldolgozási feladatokban, valamint a kognitív működésben. Ez a tanulás, a memória és az információfeldolgozás szempontjából fontos.

  • Túl sok gammahullám eredménye: Szorongás, nagy izgalom, stressz
  • A túl kevés gammahullám eredménye: ADHD, depresszió, tanulási zavarok
  • Az optimális gammahullámok eredménye: Kötési érzékek, megismerés, információfeldolgozás, tanulás, észlelés, REM alvás
  • A gammahullámok növelése a következőképpen lehetséges: Elmélkedés

Bétahullámok (12-40 Hz)

A béta -agyhullámok a normális ébrenléti tudathoz és az éberség, a logika és a kritikus érvelés fokozott állapotához kapcsolódnak. A megfelelő mennyiségű béta lehetővé teszi számunkra, hogy a feladatunkra összpontosítsunk, legyen az iskolai, munkahelyi vagy sportteljesítmény. A túl sok béta hullám kitettsége azonban túl sok stresszt is eredményez. A stressz olyan stressz vegyi anyagokat termel, mint a kortizol, ami nagyon káros a szervezetünkre, ha túl sok.

  • Túl sok bétahullám eredménye: Szorongás, adrenalin, magas izgalom, képtelenség ellazulni, stressz
  • Túl kevés Beta Waves eredmény a következőkhöz: ADHD, ábrándozás, depresszió, gyenge megismerés
  • Az optimális bétahullámok eredménye: Tudatos összpontosítás, memória, problémamegoldás
  • A béta hullámok növelhetők: Kávé, energiaitalok, áramlás

Alfa hullámok (8 - 12 Hz)

Az alfa-agyhullámok dominánsak a csendesen áramló gondolatok során, miközben mélyen ellazulsz, vagy amikor egy szép álmodozásba csöppensz, vagy könnyed meditáció közben. Az alfa a tudatos gondolkodásunk és a tudatalattink közötti frekvencia. Ez a Áramlási állapot Zóna .

  • Túl sok Alpha Waves eredmény: Álmodozás, képtelenség összpontosítani, túl nyugodt
  • A túl kevés alfahullám eredménye: Szorongás, magas stressz, álmatlanság, OCD
  • Az optimális alfahullámok eredménye: Relaxáció, Flow State
  • Az alfahullámok növelhetők: Alkohol, marihuána, relaxánsok, néhány antidepresszáns

Theta Waves (4-8 Hz)

A théta agyhullámok leggyakrabban alvásban fordulnak elő, de a mély meditáció során is dominánsak. A thétában álomban élénk képek, intuíció és a normál tudatosságon túli információk állnak. Segít fejleszteni intuíciónkat, kreativitásunkat, és természetesebbnek érezzük magunkat. Ez is a Áramlási állapot Zóna .

  • Túl sok Theta Waves eredmény: ADHD, depresszió, hiperaktivitás, impulzivitás, figyelmetlenség
  • Túl kevés Theta Waves eredmény: Szorongás, rossz érzelmi tudatosság, stressz
  • Az optimális Theta Waves eredmények: Áramlási állapot, kreativitás, érzelmi kapcsolat, intuíció, relaxáció
  • A Theta hullámok növelhetők: Depressziós szerek

Delta hullámok (0–4 Hz)

A Delta agyhullámok a leglassabb, de leghangosabb agyhullámok (alacsony frekvenciájú). Mély, álomtalan alvásban és nagyon mély, transzcendentális meditációban tapasztalható meg. Ezek leggyakrabban csecsemőknél és kisgyermekeknél is megtalálhatók. A mély alvás fontos a gyógyulási folyamathoz – mivel összefügg a mély gyógyulással és regenerációval.

  • Túl sok a Delta Waves : Agysérülések, tanulási problémák, gondolkodásképtelenség, súlyos ADHD
  • Túl kevés Delta Waves eredmény : Képtelenség megfiatalítani a testet, képtelenség az agy újjáélesztésére, rossz alvás
  • Optimális Delta Waves eredmény : Immunrendszer, természetes gyógyulás, helyreállító alvás / mély alvás
  • A Delta Waves növelhető : Depressziós szerek, alvás

Mik tehát az áramlási állapot agyhullámai?

A 8 Hz körüli alfa-théta határterületet zónaként vagy áramlási állapotként ismerjük fel. Ez a határ a tudatos és a tudatalatti elme között. Sportteljesítményeinkben bétával kezdjük, de nagyon gyorsan áttérünk az alfa -ra és végül a thétára. A Sports Scientists szerint az alfa-agyhullámok növekedése megelőzi a csúcsteljesítményt. És amikor intenzív kreativitáson múlik, misztikus théta tört ki, amikor mély párbeszédbe kezd az isteni elmével, és meglepődik a teljesítményén. Ez az az agyállapot, amikor „abban a zónában tartózkodik”, ahol a munkája könnyűnek tűnik.

Az alfa-théta zóna egyben az agyi zóna is, ahol a gammahullámok előfordulhatnak. A gamma hullámok ötvözik agyunk távoli területeiről származó ötleteket, összekötve az emlékeket, a tapasztalatokat és az új ingereket kreatív cselekvéssé.

Következtetés

Minden embernek 5 agyhulláma vagy elektromos mintája van. Ugyanis a Gamma, Béta, Alfa, Théta és Delta hullámok a leggyorsabbtól a leglassabbig rendeződtek. Az áramlási állapot az alfa-théta határon fordul elő, ahol a tudatos és tudatalatti elméd közepén vagy. Sok sportoló keményen törekszik arra, hogy ebbe az állapotba kerüljön, mert ez az az állapot, ahol állandó kreativitás és optimális teljesítmény zajlik. Ebben az állapotban kombinálhatjuk a gyors döntéseket a kreatív betekintéssel.

Már most megkezdheti vagy megerősítheti kapcsolatát a Flow-val, ha hozzáfér a Flow State ingyenes tanfolyami csomagomhoz. Flow oktatóanyagok, A 3 lépéses képlet, azonnali áramlási meditáció és egy erőteljes Flow Triggering edzés. Amit most elküldök e -mailben (ha akar). Elég menő ugye? Nos, most ragadd meg a hozzáférést :)


3. Alfa hullámok (8-13 Hz)

Az alfa hullámok azokban a köztes, szürkületi időkben keletkeznek, amikor nyugodtak vagyunk, de nem alszunk. Ez az, amikor ellazulunk és készen állunk a meditációra. Amikor a kanapén nézünk tévét vagy az ágyban pihenünk, de elalvás előtt.

  • A magas szintű alfa-hullámok visszatartanak az összpontosítástól és akár azt is érezhetjük, hogy nincs energiánk.
  • Az alfa-hullámok alacsony szintje szorongásra, stresszre és álmatlanságra utal.

Mikor álmodunk?

Melyik alvási szakaszban álmodsz? Ahogy fentebb megjegyeztük, a álmai nagy része a REM alvás stádiumában történik. A REM-alvás során az agy elég aktív ahhoz, hogy részt vegyen az álmodásban, miközben válogatja a korábban elnyelt információkat. Úgy gondolják, hogy az álmok az egyik módja annak, hogy az agy fokozza a nap folyamán kapott információk válogatásának folyamatát. Sokan kezdetben egyszerű napi tevékenységekről és eseményekről álmodoznak, még akkor is, ha nem emlékeznek rájuk, amikor reggel felébrednek. Az álmok a tested függvényei is lehetnek, hogy feldolgozzák az érzelmeket és bármilyen stresszt, amelyet éppen érzel.

Míg nem minden álmát éli meg REM alvás közben, azok gyakran a legélénkebbek. Sokan élik legemlékezetesebb álmaikat, amikor reggel felébrednek, és megpróbálnak visszaaludni. Az álmodozás azonban mindenkinek más, és még mindig bizonytalanok vagyunk az álmok pontos céljában.


Tartalom

Richard Caton elektromos aktivitást fedezett fel nyulak és majmok agyféltekéjében, és 1875-ben ismertette eredményeit. [2] Adolf Beck 1890-ben publikálta a nyulak és kutyák agyának spontán elektromos aktivitására vonatkozó megfigyeléseit, amelyek között a fény hatására megváltozott ritmikus oszcillációk is szerepeltek. közvetlenül az agy felszínén elhelyezett elektródák. [3] Hans Berger előtt Vladimir Vladimirovich Pravdich-Neminsky közzétette az első állat EEG-t és a kutya által kiváltott potenciált. [4]

Az idegi oszcillációkat a központi idegrendszerben minden szinten megfigyelik, ideértve a tüskesorokat, a helyi térpotenciálokat és a nagy léptékű oszcillációkat, amelyek elektroencefalográfiával (EEG) mérhetők. Általában az oszcillációkat frekvenciájukkal, amplitúdójukkal és fázisukkal jellemezhetjük. Ezek a jeltulajdonságok idő-frekvencia elemzéssel kinyerhetők neurális felvételekből. Nagy léptékű rezgések esetén az amplitúdóváltozásokat a neurális együttesen belüli szinkronizáció változásainak tekintik, amelyet helyi szinkronizációnak is neveznek. A helyi szinkronizálás mellett a távoli idegi struktúrák (egyes idegsejtek vagy neurális együttesek) oszcilláló aktivitása szinkronizálható. Az idegi oszcillációkat és a szinkronizációt számos kognitív funkcióhoz kapcsolták, mint például az információátvitel, az észlelés, a motorvezérlés és a memória. [5] [6] [7]

Az idegi rezgéseket a legszélesebb körben a neuronok nagy csoportja által generált idegi aktivitásban vizsgálták. A nagy léptékű aktivitás mérhető olyan technikákkal, mint az EEG. Általánosságban elmondható, hogy az EEG-jelek széles spektrális tartalommal rendelkeznek, hasonlóan a rózsaszín zajhoz, de bizonyos frekvenciasávokban oszcillációs aktivitást is mutatnak. Az első felfedezett és legismertebb frekvenciasáv az alfa-aktivitás (8–12 Hz) [8], amely az occipitalis lebenyből ellazult ébrenlét során észlelhető, és amely csukott szemmel nő. [9] További frekvenciasávok: delta (1–4 Hz), théta (4–8 Hz), béta (13–30 Hz), alacsony gamma (30–70 Hz) és magas gamma (70–150 Hz) frekvenciasávok, ahol a gyorsabb ritmusokat, például a gamma -aktivitást a kognitív feldolgozáshoz kötötték. Valójában az EEG jelek drámaian megváltoznak alvás közben, és átmenetet mutatnak a gyorsabb frekvenciákról az egyre lassabb frekvenciákra, például az alfa -hullámokra. Valójában a különböző alvási szakaszokat általában spektrális tartalmuk jellemzi. [10] Következésképpen az idegi rezgéseket olyan kognitív állapotokhoz kötötték, mint a tudatosság és a tudat. [11] [12]

Bár az emberi agyi aktivitás idegi oszcillációit többnyire EEG-felvételek segítségével vizsgálják, invazívabb rögzítési technikákkal, például egyegységes felvételekkel is megfigyelik. A neuronok akciós potenciálok vagy tüskék ritmikus mintázatát generálhatják. Egyes típusú neuronok hajlamosak bizonyos frekvenciákon tüzelni, ún rezonátorok. [13] A kitörés a ritmikus felpörgetés másik formája. A tüskés mintákat alapvetőnek tartják az agyban történő információkódolás szempontjából. Az oszcilláló aktivitás a küszöb alatti membránpotenciál -oszcillációk formájában is megfigyelhető (azaz akciós potenciál hiányában). [14] Ha számos neuron szinkronban van, akkor rezgéseket okozhatnak a helyi mezőpotenciálokban. A kvantitatív modellek meg tudják becsülni a rögzített adatok idegi oszcillációinak erősségét. [15]

Az idegi rezgéseket általában matematikai keretből tanulmányozzák, és a "neurodinamika" területéhez tartoznak, amely a kognitív tudományok kutatási területe, amely nagy hangsúlyt fektet az idegi aktivitás dinamikus jellegére az agyműködés leírásakor. [16] Az agyat dinamikus rendszernek tekinti, és differenciálegyenletek segítségével írja le az idegi aktivitás időbeli alakulását. Különösen az agyi tevékenység dinamikus mintáit kívánja összekapcsolni az olyan kognitív funkciókkal, mint az észlelés és a memória. Nagyon elvont formában az idegi rezgések analitikusan elemezhetők. Ha fiziológiailag realisztikusabb környezetben tanulmányozzuk, az oszcillációs aktivitást általában egy számítási modell számítógépes szimulációival vizsgáljuk.

Az idegi rezgések funkciói széles körűek, és az oszcillációs aktivitás különböző típusai szerint változnak. Ilyen például a ritmikus aktivitás, például a szívverés, és az érzékszervi jellemzők idegi kötődése az érzékelésben, például a tárgy alakja és színe. Az idegi oszcillációk számos neurológiai rendellenességben is fontos szerepet játszanak, mint például a túlzott szinkronizáció a rohamok során epilepsziában vagy a Parkinson-kórban szenvedő betegek tremorja. Az oszcilláló tevékenység külső eszközök, például agy -számítógép interfész vezérlésére is használható. [17]

Az oszcillációs aktivitás az egész központi idegrendszerben, a szervezet minden szintjén megfigyelhető. Három különböző szintet ismertek széles körben: a mikro-skálát (egyetlen neuron aktivitása), a mezo-skálát (a neuronok helyi csoportjának aktivitása) és a makro-skálát (a különböző agyi régiók aktivitása). [18]

Mikroszkópos szerkesztés

A neuronok akciós potenciált generálnak az elektromos membránpotenciál változásai miatt. A neuronok több akciós potenciált generálhatnak egymás után, úgynevezett tüskevonatokat képezve. Ezek a tüskevonatok képezik az agyi idegkódolás és információátvitel alapját. A tüskevonatok mindenféle mintát képezhetnek, például ritmikus tüskésedést és repedést, és gyakran oszcilláló tevékenységet mutatnak. [19] Az oszcilláló aktivitás egyetlen neuronban is megfigyelhető a membránpotenciál küszöb alatti ingadozásaiban. Ezek a membránpotenciál ritmikus változásai nem érik el a kritikus küszöböt, és ezért nem eredményeznek akciós potenciált. Ezek a szinkron bemenetekből származó posztszinaptikus potenciálból vagy az idegsejtek belső tulajdonságaiból adódhatnak.

A neuronális tüskék aktivitási mintáik alapján osztályozhatók. A neuronok ingerlékenysége I. és II. osztályba sorolható. Az I. osztályú neuronok a bemeneti erősségtől függően tetszőlegesen alacsony frekvenciájú akciópotenciálokat generálhatnak, míg a II. [13] A II. Osztályú neuronok is hajlamosabbak a küszöb alatti oszcillációk megjelenítésére a membránpotenciálban.

Mezoszkópikus szerkesztés

A neuronok egy csoportja oszcillációs aktivitást is generálhat. A szinaptikus kölcsönhatások révén a különböző neuronok tüzelési mintázata szinkronizálódhat, és az akciós potenciáljaik okozta elektromos potenciál ritmikus változásai összeadódnak (konstruktív interferencia). Vagyis a szinkronos tüzelési minták szinkronban vezetnek be más kérgi területekre, ami a helyi mezőpotenciál nagy amplitúdójú ingadozását eredményezi. Ezek a nagyarányú rezgések a fejbőrön kívül is mérhetők elektroencefalográfiával (EEG) és magnetoencefalográfiával (MEG). Az egyes neuronok által generált elektromos potenciálok túl kicsik ahhoz, hogy a fejbőrön kívül felvegyék őket, és az EEG vagy MEG aktivitás mindig a hasonló térbeli orientációjú neuronok ezrei vagy milliói szinkron aktivitásának összegzését tükrözi. [20] Az idegi együttes neuronjai ritkán tüzelnek pontosan ugyanabban a pillanatban, azaz teljesen szinkronban. Ehelyett a tüzelés valószínűségét ritmikusan modulálják, így a neuronok nagyobb valószínűséggel tüzelnek egy időben, ami oszcillációkat okoz átlagos aktivitásukban (lásd az ábrát az oldal tetején). Mint ilyen, a nagy léptékű oszcillációk frekvenciájának nem kell egyeznie az egyes neuronok tüzelési mintájával. Az izolált agykérgi idegsejtek bizonyos körülmények között rendszeresen lőnek, de az ép agyi agykérgi sejteket erősen ingadozó szinaptikus bemenetek bombázzák, és jellemzően látszólag véletlenszerűen tüzelnek. Ha azonban az idegsejtek nagy csoportjának valószínűségét ritmusosan modulálják közös frekvencián, akkor rezgéseket generálnak az átlagos mezőben (lásd még az oldal tetején lévő ábrát). [19] Az idegi együttesek gerjesztő és gátló idegsejtek közötti helyi kölcsönhatások révén endogén módon oszcilláló aktivitást generálhatnak. A gátló interneuronok különösen fontos szerepet játszanak az idegi együttes szinkron létrehozásában azáltal, hogy szűk ablakot generálnak a hatékony gerjesztéshez, és ritmikusan modulálják a serkentő neuronok tüzelési sebességét. [21]

Makroszkopikus szerkesztés

Az idegi oszcilláció a különböző agyterületek közötti kölcsönhatásokból is létrejöhet, amelyek a szerkezeti összeköttetésen keresztül kapcsolódnak. Az időbeli késéseknek itt fontos szerepük van. Mivel minden agyterület kétirányú csatolásban van, ezek az agyterületek közötti kapcsolatok visszacsatolási hurkokat képeznek. A pozitív visszacsatolási hurkok általában oszcillációs aktivitást okoznak, ahol a frekvencia fordítottan arányos a késleltetési idővel. Ilyen visszacsatolási hurok például a thalamus és a kéreg közötti kapcsolatok – a talamokortikális sugárzás. Ez a talamokortikális hálózat képes oszcillációs aktivitást generálni, amelyet visszatérő thalamo-kortikális rezonanciaként ismernek. [22] A talamokortikális hálózat fontos szerepet játszik az alfa-aktivitás létrehozásában. [23] [24] Egy teljes agyhálózati modellben, amely reális anatómiai kapcsolattal és terjedési késleltetéssel rendelkezik az agyterületek között, a béta frekvenciatartományban fellépő rezgések a gamma-sávban rezgő agyterületek részhalmazainak részleges szinkronizálásából származnak ( mezoszkópos szint). [25]

Neuronális tulajdonságok Szerk

A tudósok azonosítottak néhány belső neuronális tulajdonságot, amelyek fontos szerepet játszanak a membrán potenciális oszcillációinak létrehozásában. Különösen a feszültségfüggő ioncsatornák kritikusak az akciós potenciálok generálásában. Ezeknek az ioncsatornáknak a dinamikáját a jól bevált Hodgkin – Huxley modell rögzítette, amely leírja, hogy az akciós potenciálokat hogyan indítják el és terjesztik differenciálegyenletek segítségével. A bifurkációs analízis segítségével ezeknek a neuronális modelleknek különböző oszcillációs fajtái határozhatók meg, lehetővé téve a neuronális válaszok típusainak osztályozását. A Hodgkin – Huxley modellben azonosított idegsejtek oszcilláló dinamikája szorosan egyezik az empirikus megállapításokkal. A periódusos tüskék mellett a küszöb alatti membránpotenciál-oszcillációk, azaz az akciós potenciált nem eredményező rezonancia-viselkedés is hozzájárulhat az oszcillációs aktivitáshoz azáltal, hogy elősegíti a szomszédos neuronok szinkron aktivitását. [26] [27] A központi mintázatgenerátorokban lévő pacemaker neuronokhoz hasonlóan a kérgi sejtek altípusai is ritmikusan, preferált frekvenciákon tüskék (rövid tüskék) sorozatokat bocsátanak ki. A felrobbanó neuronok pacemakerként szolgálhatnak a szinkron hálózati oszcillációkhoz, és a tüskék robbanásai alapozhatják vagy fokozhatják a neuronális rezonanciát. [19]

Hálózati tulajdonságok Szerkesztés

A neuronok belső tulajdonságai mellett a biológiai neurális hálózat tulajdonságai is fontos forrásai az oszcillációs aktivitásnak. A neuronok szinapszisokon keresztül kommunikálnak egymással, és befolyásolják a tüskés vonatok időzítését a posztszinaptikus neuronokban. A kapcsolat tulajdonságaitól (például a csatolás erősségétől, az időkésleltetéstől) és attól függően, hogy a csatolás gerjesztő vagy gátló jellegű -e, a kölcsönhatásba lépő idegsejtek tüskevonatai szinkronizálódhatnak. [28] A neuronok lokálisan kapcsolódnak egymáshoz, kis klasztereket képeznek, amelyeket neurális együtteseknek neveznek. Bizonyos hálózati struktúrák bizonyos frekvenciákon elősegítik az oszcillációs aktivitást. Például az idegsejtek aktivitása, amelyet két, egymással összekapcsolt populáció generál gátló és izgató a sejtek spontán rezgéseket mutathatnak, amelyeket a Wilson-Cowan modell ír le.

Ha a neuronok egy csoportja szinkronizált oszcillációs tevékenységet végez, akkor a neurális együttes matematikailag egyetlen oszcillátorként ábrázolható. [18] A különböző neurális együttesek nagy hatótávolságú kapcsolatokon keresztül kapcsolódnak össze, és a következő térbeli léptékben gyengén csatolt oszcillátorok hálózatát alkotják. A gyengén csatolt oszcillátorok számos dinamikát generálhatnak, beleértve az oszcillációs aktivitást. [29] A különböző agyi struktúrák, például a talamusz és a kéreg közötti nagy hatótávolságú kapcsolatok (lásd thalamocorticalis oszcilláció) az axonok véges vezetési sebessége miatt késleltetéssel járnak. Mivel a legtöbb kapcsolat kölcsönös, visszacsatolási hurkokat képeznek, amelyek támogatják az oszcilláló tevékenységet. A több kortikális területről rögzített oszcillációk szinkronizálódhatnak, és nagyméretű agyhálózatokat hozhatnak létre, amelyek dinamikája és funkcionális kapcsolata spektrális elemzéssel és Granger -ok -okozati mérésekkel tanulmányozható. [30] A nagy léptékű agyi tevékenység koherens aktivitása dinamikus kapcsolatokat hozhat létre az elosztott információ integrálásához szükséges agyterületek között. [12]

Neuromoduláció Szerk

A hálózatot alkotó idegsejtek közötti gyors közvetlen szinaptikus interakciók mellett az oszcillációs aktivitást neuromodulátorok szabályozzák sokkal lassabb időskálán. Ez azt jelenti, hogy bizonyos neurotranszmitterek koncentrációszintje szabályozza az oszcillációs aktivitás mértékét. Például kimutatták, hogy a GABA-koncentráció pozitívan korrelál az indukált ingerek rezgésének gyakoriságával. [31] Az agytörzsben számos sejtmag diffúz kinyúlással rendelkezik az agyban, ami befolyásolja a neurotranszmitterek, például a noradrenalin, az acetilkolin és a szerotonin koncentrációját. Ezek a neurotranszmitter rendszerek befolyásolják a fiziológiai állapotot, például az ébrenlétet vagy az izgalmat, és kifejezetten befolyásolják a különböző agyhullámok amplitúdóját, például az alfa -aktivitást. [32]

Az oszcillációkat gyakran matematika segítségével lehet leírni és elemezni. A matematikusok számos dinamikus mechanizmust azonosítottak, amelyek ritmikát generálnak. A legfontosabbak közé tartoznak a harmonikus (lineáris) oszcillátorok, a határciklus-oszcillátorok és a késleltetett visszacsatolású oszcillátorok. [33] A harmonikus rezgések nagyon gyakran jelennek meg a természetben - ilyenek például a hanghullámok, az inga mozgása és mindenféle rezgés. Általában akkor merülnek fel, ha egy fizikai rendszert kis mértékben megzavarnak egy minimális energiájú állapotból, és matematikailag jól érthetőek. A zajvezérelt harmonikus oszcillátorok valósághűen szimulálják az alfa ritmust az ébrenléti EEG-ben, valamint a lassú hullámokat és orsókat az alvó EEG-ben. A sikeres EEG-elemző algoritmusok ilyen modelleken alapultak. Számos más EEG komponens jobban leírható határciklusú vagy késleltetett visszacsatolású oszcillációkkal. A határciklus-oszcillációk olyan fizikai rendszerekből származnak, amelyek nagy eltéréseket mutatnak az egyensúlytól, míg a késleltetett visszacsatolású rezgések akkor keletkeznek, amikor a rendszer összetevői jelentős időkésleltetés után hatnak egymásra. A határciklus-oszcillációk bonyolultak lehetnek, de vannak hatékony matematikai eszközök ezek elemzésére, a késleltetett visszacsatolású oszcillációk matematikája ehhez képest primitív. A lineáris oszcillátorok és a határciklusú oszcillátorok minőségileg különböznek abban, hogy hogyan reagálnak a bemeneti ingadozásokra. Egy lineáris oszcillátorban a frekvencia többé -kevésbé állandó, de az amplitúdó nagymértékben változhat. A határciklusú oszcillátorban az amplitúdó többé-kevésbé állandó, de a frekvencia nagymértékben változhat. A szívverés egy példa a határciklus-oszcillációra, mivel az ütések gyakorisága széles körben változik, miközben minden egyes ütés továbbra is körülbelül ugyanannyi vért pumpál.

A számítási modellek sokféle absztrakciót alkalmaznak az agytevékenységben megfigyelt összetett oszcillációs dinamika leírására. Sok modellt használnak a területen, mindegyiket különböző absztrakciós szinten határozzák meg, és az idegrendszerek különböző aspektusait próbálják modellezni. Ezek az egyes idegsejtek rövid távú viselkedésének modelljein, az idegi áramkörök dinamikájának az egyes idegsejtek közötti kölcsönhatásokon alapuló modelljein át a teljes alrendszereket reprezentáló absztrakt idegmodulokból származó viselkedésmódokig terjednek.

Egyetlen neuron modell Szerkesztés

A biológiai neuron modellje az idegsejtek vagy idegsejtek tulajdonságainak matematikai leírása, amelynek célja biológiai folyamatainak pontos leírása és előrejelzése. Az idegsejtek legsikeresebb és legszélesebb körben használt modellje, a Hodgkin -Huxley modell a tintahal óriás axon adatain alapul. Ez egy nemlineáris közönséges differenciálegyenlet, amely közelíti egy neuron elektromos jellemzőit, különösen az akciós potenciálok keletkezését és terjedését. A modell nagyon pontos és részletes, ezért Hodgkin és Huxley 1963 -ban fiziológiai vagy orvosi Nobel -díjat kapott ezért a munkáért.

A Hodgkin–Huxley-modell matematikája meglehetősen bonyolult, és számos egyszerűsítést javasoltak, mint például a FitzHugh–Nagumo modellt, a Hindmarsh–Rose modellt vagy a kondenzátor-kapcsoló modellt [34], mint az integrál-és-gyújtás kiterjesztését. modell. Az ilyen modellek csak az alapvető idegsejtek dinamikáját rögzítik, például a ritmikus tüskésedést és a kitörést, de számítási szempontból hatékonyabbak. Ez lehetővé teszi számos ideghálózatot alkotó, egymással összekapcsolt idegsejt szimulációját.

Spiking modell Szerkesztés

A neurális hálózat modellje fizikailag összekapcsolt idegsejtek populációját vagy különbözõ idegsejtek csoportját írja le, amelyek bemenetei vagy jelzõcéljai felismerhetõ áramkört határoznak meg. Ezek a modellek azt kívánják leírni, hogy az idegi áramkör dinamikája hogyan alakul ki az egyes neuronok közötti kölcsönhatásokból. Az idegsejtek közötti helyi kölcsönhatások a tüskés aktivitás szinkronizálását eredményezhetik, és az oszcilláló tevékenység alapját képezhetik. Különösen az egymással kölcsönhatásban lévő piramissejtek és gátló interneuronok modelljeiről kimutatták, hogy agyi ritmusokat, például gamma -aktivitást generálnak. [35] Hasonlóképpen kimutatták, hogy az ideghálózatok szimulációja az idegrendszeri válaszhibák fenomenológiai modelljével előre jelezheti a spontán szélessávú idegi rezgéseket. [36]

Idegtömeg -modell Szerk

A neurális térmodellek egy másik fontos eszköz az idegi oszcillációk tanulmányozásában, és olyan matematikai keretet jelentenek, amely leírja a változók, például az átlagos tüzelési sebesség térben és időben történő fejlődését. A nagyszámú idegsejt aktivitásának modellezése során a központi ötlet az, hogy a neuronok sűrűségét a kontinuum határáig kell vinni, ami térbeli folytonos neurális hálózatokat eredményez. Az egyes idegsejtek modellezése helyett ez a megközelítés közelíti az idegsejtek egy csoportját átlagos tulajdonságai és kölcsönhatásai alapján. Az átlagmezős megközelítésen alapul, amely a statisztikai fizika területe, amely nagyméretű rendszerekkel foglalkozik. Ezeken az elveken alapuló modelleket használtak az idegi oszcillációk és az EEG-ritmusok matematikai leírására. Ezeket például vizuális hallucinációk vizsgálatára használták. [38]

Kuramoto modell Szerk

A csatolt fázisú oszcillátorok Kuramoto -modellje [39] az egyik legelvontabb és legalapvetőbb modell, amelyet az idegi rezgések és a szinkronizáció vizsgálatára használnak. Egy lokális rendszer (például egyetlen neuron vagy idegi együttes) aktivitását önmagában a körkörös fázisával rögzíti, és így figyelmen kívül hagyja az oszcillációk amplitúdóját (az amplitúdó állandó). [40] Az oszcillátorok közötti kölcsönhatásokat egy egyszerű algebrai forma (például szinuszfüggvény) vezeti be, és együttesen generál egy globális léptékű dinamikus mintát. A Kuramoto -modellt széles körben használják az oszcilláló agyi tevékenység tanulmányozására, és számos olyan kiterjesztést javasoltak, amelyek növelik neurobiológiai valószínűségét, például a helyi kéregkapcsolat topológiai tulajdonságainak beépítésével. [41] Különösen azt írja le, hogy az interakcióba lépő idegsejtek csoportjának tevékenysége hogyan válhat szinkronizálhatóvá és nagy léptékű rezgéseket generálhat. A Kuramoto modellt használó szimulációk valósághű, nagy hatótávolságú kérgi kapcsolattal és időkésleltetett kölcsönhatásokkal olyan lassú mintázatú fluktuációk megjelenését mutatják, amelyek a nyugalmi állapotú BOLD funkcionális térképeket reprodukálják, amelyek fMRI segítségével mérhetők. [42]

Mind az egyes neuronok, mind az idegsejtek csoportjai spontán oszcilláló aktivitást generálhatnak. Ezenkívül oszcilláló válaszokat is mutathatnak az észlelési bemenetre vagy a motor kimenetére. Bizonyos típusú neuronok ritmikusan lőnek szinaptikus bemenet hiányában. Hasonlóképpen, az agy egészére kiterjedő aktivitás oszcillációs aktivitást mutat, miközben az alanyok nem vesznek részt semmilyen tevékenységben, úgynevezett nyugalmi állapotban. Ezek a folyamatban lévő ritmusok különböző módon változhatnak az észlelési bemenetre vagy a motor kimenetére reagálva. Az oszcilláló aktivitás a frekvencia és amplitúdó növelésével vagy csökkenésével reagálhat, vagy átmeneti megszakítást mutathat, amelyet fázis -visszaállításnak neveznek. Ezenkívül előfordulhat, hogy a külső tevékenység egyáltalán nem lép kölcsönhatásba a folyamatban lévő tevékenységgel, ami additív reakciót eredményez.

A folyamatos oszcilláló aktivitás gyakorisága t1 és t2 között növekszik.

A folyamatban lévő oszcillációs aktivitás amplitúdója t1 és t2 között megnő.

A folyamatos oszcilláló tevékenység fázisa t1 -nél nullázódik.

Az aktivitás lineárisan hozzáadódik a t1 és t2 között zajló oszcillációs aktivitáshoz.

Folyamatban lévő tevékenység Szerkesztés

A spontán aktivitás az agyi tevékenység kifejezett feladat, például szenzoros bemenet vagy motoros kimenet hiányában, és ezért nyugalmi aktivitásnak is nevezik. Ellentétben áll az indukált aktivitással, azaz az agyi aktivitással, amelyet érzéki ingerek vagy motoros válaszok indukálnak. A kifejezés folyamatos agyi tevékenység az elektroencefalográfiában és a magnetoencephalográfiában használják azoknak a jelkomponenseknek, amelyek nem kapcsolódnak az inger feldolgozásához vagy más különleges események bekövetkezéséhez, például egy testrész mozgatásához, azaz olyan eseményekhez, amelyek nem képeznek kiváltott potenciált/kiváltott mezőket vagy indukált aktivitást . A spontán tevékenységet általában zajnak tekintik, ha valaki érdeklődik az ingerfeldolgozás iránt, azonban a spontán aktivitás döntő szerepet játszik az agy fejlődésében, például a hálózatépítésben és a szinaptogenezisben. A spontán tevékenység informatív lehet a személy aktuális mentális állapotáról (pl. ébrenlét, éberség), és gyakran használják az alváskutatásban. Az oszcilláló tevékenység bizonyos típusai, például az alfa -hullámok a spontán tevékenység részét képezik. Az alfa-aktivitás teljesítmény-ingadozásainak statisztikai elemzése bimodális eloszlást, azaz nagy és alacsony amplitúdójú módot tár fel, és így azt mutatja, hogy a nyugalmi állapot aktivitása nem csak zajfolyamatot tükröz. [43] Az fMRI esetében a vér-oxigénszinttől függő (BOLD) jel spontán ingadozása feltárja a korrelációs mintákat, amelyek a nyugalmi állapotú hálózatokhoz, például az alapértelmezett hálózathoz kapcsolódnak. [44] A nyugalmi állapotú hálózatok időbeli alakulása összefüggésben áll az oszcilláló EEG aktivitás ingadozásával a különböző frekvenciasávokban. [45]

A folyamatban lévő agyi tevékenységnek is fontos szerepe lehet az észlelésben, mivel kölcsönhatásba léphet a bejövő ingerekkel kapcsolatos tevékenységekkel. Valójában az EEG vizsgálatok azt sugallják, hogy a vizuális észlelés függ a kortikális rezgések fázisától és amplitúdójától. Például az alfa -aktivitás amplitúdója és fázisa a vizuális stimuláció pillanatában megjósolja, hogy az alany érzékeli -e a gyenge ingert. [46] [47] [48]

Frekvenciaválasz Szerkesztés

A bemenetre adott válaszként egy neuron vagy neuronális együttes megváltoztathatja az oszcilláció gyakoriságát, ezáltal megváltoztatva a tüskésedési sebességet. Gyakran előfordul, hogy egy neuron tüzelési sebessége a kapott összesített tevékenységtől függ. A frekvenciaváltozásokat gyakran megfigyelik a központi mintagenerátorokban is, és közvetlenül kapcsolódnak a motoros tevékenységek sebességéhez, például a gyaloglás lépési gyakoriságához. Változások azonban relatív A különböző agyterületek közötti oszcillációs frekvencia nem olyan gyakori, mert az oszcillációs aktivitás gyakorisága gyakran összefügg az agyterületek közötti időkéséssel.

Amplitúdó válasz Szerkesztés

A kiváltott tevékenység mellett az ingerfeldolgozással kapcsolatos idegi aktivitás indukált aktivitást eredményezhet. Az indukált aktivitás a folyamatos agyi aktivitás modulációját jelenti, amelyet az ingerek feldolgozása vagy a mozgás előkészítése indukál. Ezért közvetett választ tükröznek, szemben a kiváltott válaszokkal. Az indukált aktivitás jól tanulmányozott típusa az oszcillációs aktivitás amplitúdóváltozása. Például a gamma-aktivitás gyakran növekszik megnövekedett mentális aktivitás során, például tárgyábrázolás során. [49] Mivel az indukált válaszoknak különböző fázisai lehetnek a mérések során, és ezért az átlagolás során megszűnnek, ezeket csak idő-frekvencia elemzéssel lehet elérni. Az indukált aktivitás általában számos neuron aktivitását tükrözi: az oszcillációs aktivitás amplitúdóváltozása feltehetően az idegi aktivitás szinkronizálásából ered, például a tüskés időzítés vagy az egyes neuronok membránpotenciál -ingadozásainak szinkronizálásából. Az oszcillációs aktivitás növekedését ezért gyakran eseményhez kapcsolódó szinkronizációnak, míg a csökkenést eseményhez kapcsolódó deszinkronizációnak nevezik. [50]

Fázis visszaállítás Szerkesztés

Fázis-visszaállítás akkor következik be, amikor egy neuron vagy neuronegyüttes bevitele visszaállítja a folyamatban lévő oszcillációk fázisát. [51] Nagyon gyakori az egyes idegsejtekben, ahol a tüskék időzítését a neuronális bemenethez igazítják (egy neuron rögzített késleltetéssel tüskésedhet a periodikus bemenetre reagálva, amelyet fáziszárolásnak neveznek [13]), és idegsejtekben is előfordulhat együttesek, amikor neuronjaik fázisait egyidejűleg állítják be. A fázis -visszaállítás alapvető fontosságú a különböző idegsejtek vagy a különböző agyi régiók szinkronizálásához [12] [29], mivel a tüskék időzítése fázissá válhat más idegsejtek tevékenységéhez.

A fázis-visszaállítás lehetővé teszi a kiváltott tevékenység tanulmányozását is, amelyet az elektroencefalográfiában és a magnetoencephalográfiában használnak az agyi aktivitásra adott válaszokra, amelyek közvetlenül kapcsolódnak az ingerhez kapcsolódó tevékenységhez. A kiváltott potenciálokat és az eseményekhez kapcsolódó potenciálokat egy elektroencefalogramból ingerre zárt átlagolással kapjuk meg, azaz különböző próbák átlagolásával fix latenciák mellett egy inger bemutatása körül. Ennek eredményeképpen azok a jelkomponensek, amelyek minden egyes mérés során azonosak, konzerválódnak, és az összes többi, azaz folyamatos vagy spontán tevékenység átlagolásra kerül. Vagyis az eseményekkel kapcsolatos potenciálok csak az agyi aktivitás rezgéseit tükrözik, amelyek fázishoz vannak kötve az ingerhez vagy eseményhez. A kiváltott tevékenységet gyakran függetlennek tekintik a folyamatos agytevékenységtől, bár ez egy folyamatos vita. [52] [53]

Aszimmetrikus amplitúdó moduláció Szerkesztés

A közelmúltban azt javasolták, hogy még ha a fázisok nincsenek is igazítva a vizsgálatok között, az indukált aktivitás továbbra is eseményekkel kapcsolatos potenciált okozhat, mivel a folyamatos agyi rezgések nem biztos, hogy szimmetrikusak, és így az amplitúdómodulációk olyan alapelmozdulást eredményezhetnek, amely nem átlagos. [54] [55] Ez a modell azt sugallja, hogy a lassú eseményekkel kapcsolatos válaszok, például az aszimmetrikus alfa-aktivitás, az agy aszimmetrikus oszcillációs amplitúdó-modulációiból származhatnak, mint például a dendritekben előre és visszafelé terjedő intracelluláris áramok aszimmetriája. [56] E feltevés szerint a dendritáram aszimmetriái aszimmetriát okoznának az EEG-vel és MEG-gel mért oszcillációs aktivitásban, mivel a piramissejtekben a dendrites áramok általában olyan EEG- és MEG-jeleket generálnak, amelyek a fejbőrön mérhetők. [57]

Az idegi szinkronizációt a feladat megszorításai, például a figyelem modulálhatják, és úgy gondolják, hogy szerepet játszik a funkciók megkötésében, [58] az idegsejtek kommunikációjában [5] és a motoros koordinációban. [7] A neuronok rezgései az 1990 -es években váltak forró témává az idegtudományban, amikor Gray, Singer és mások tanulmányai az agy vizuális rendszeréről alátámasztották az idegi kötődés hipotézisét. [59] Ezen elképzelés szerint az idegsejt-együttesek szinkron oszcillációi megkötik az objektum különböző jellemzőit képviselő neuronokat. Például, ha egy személy fára néz, a fatörzset és az ugyanazon fa ágait reprezentáló vizuális kéregneuronok szinkronban oszcillálnak, és a fa egyetlen ábrázolását alkotják. Ez a jelenség leginkább a helyi terepi potenciálokban mutatkozik meg, amelyek a helyi idegsejtcsoportok szinkron aktivitását tükrözik, de az EEG és a MEG felvételek is kimutatták, amelyek egyre több bizonyítékot szolgáltatnak a szinkron oszcilláló tevékenység és a különböző kognitív funkciók, például az észlelési funkciók közötti szoros kapcsolat szoros kapcsolatára csoportosítás. [58]

Pacemaker Edit

A szív jobb pitvarában található sinoatrialis csomópontban lévő sejtek spontán depolarizálódnak körülbelül 100 -szor percenként. Bár a szív összes sejtje képes akciópotenciálokat generálni, amelyek kiváltják a szív összehúzódását, a szinuszos csomópont általában kezdeményezi azt, egyszerűen azért, mert az impulzusokat valamivel gyorsabban generálja, mint a többi terület. Ezért ezek a sejtek generálják a normál szinuszritmust, és pacemaker sejteknek nevezik őket, mivel közvetlenül szabályozzák a szívritmust. Külső idegi és hormonális kontroll hiányában az SA csomópont sejtjei ritmikusan kisülnek. A szinoatriális csomópontot gazdagon beidegzi az autonóm idegrendszer, amely felfelé vagy lefelé szabályozza a pacemaker sejtek spontán tüzelési gyakoriságát.

Központi mintagenerátor Szerkesztés

A neuronok szinkronos tüzelése a ritmikus mozgások periodikus motoros parancsainak alapját is képezi. Ezeket a ritmikus kimeneteket egy hálózatot alkotó, egymással kölcsönhatásban lévő neuronok csoportja állítja elő, az úgynevezett központi mintagenerátor. A központi mintázatgenerátorok olyan neuronális áramkörök, amelyek aktivált állapotban ritmikus motoros mintákat hozhatnak létre olyan szenzoros vagy csökkenő bemenetek hiányában, amelyek meghatározott időzítési információkat hordoznak. Ilyen például a séta, a légzés és az úszás. [60] A legtöbb bizonyíték a központi mintázatok generátoraira alacsonyabb rendű állatoktól származik, mint például a lámpaláz, de van bizonyíték az emberek gerincoszlopának központi mintázatára is. [61] [62]

Információfeldolgozás Szerkesztés

A neuronális tüskét általában az agyban történő információátadás alapjának tekintik. Az ilyen adattovábbításhoz az információkat spiking mintában kell kódolni. Különböző típusú kódolási sémákat javasoltak, például sebességkódolást és időbeli kódolást. Az idegi rezgések periodikus időablakokat hozhatnak létre, amelyekben a bemeneti tüskék nagyobb hatással vannak az idegsejtekre, ezáltal mechanizmust biztosítva az időkódok dekódolására. [63]

Észlelés szerkesztése

A neuronális tüzelés szinkronizálása eszközként szolgálhat az azonos ingerre reagáló, térben elkülönített idegsejtek csoportosítására, hogy ezeket a válaszokat a további közös feldolgozáshoz kösse, azaz kihasználja az időbeli szinkronitást a kapcsolatok kódolásához. Először a szinkron kötődés hipotézisének tisztán elméleti megfogalmazásait javasolták [64], de ezt követően kiterjedt kísérleti bizonyítékokról számoltak be, amelyek alátámasztják a szinkron relációs kódként betöltött lehetséges szerepét. [65]

A szinkronizált oszcilláló aktivitás funkcionális szerepét az agyban főleg az ébren lévő kiscicákon végzett kísérletekben állapították meg, amelyeknek a látókéregébe több elektródát ültettek be. Ezek a kísérletek azt mutatták, hogy a térben elkülönített neuronok csoportjai szinkron oszcilláló tevékenységet folytatnak, amikor vizuális ingerek aktiválják őket. Ezeknek a rezgéseknek a frekvenciája 40 Hz tartományba esett, és eltért a rács által kiváltott periodikus aktivációtól, ami arra utal, hogy az oszcillációk és azok szinkronizálása belső neuronális kölcsönhatások következménye. [65] Hasonló megállapításokat mutatott be párhuzamosan Eckhorn csoportja, ami további bizonyítékot szolgáltat a neurális szinkronizációnak a funkciókötésben betöltött funkcionális szerepére. [66] Azóta számos tanulmány megismételte ezeket a megállapításokat, és kiterjesztette azokat különböző módszerekre, például az EEG -re, amelyek széles körű bizonyítékot szolgáltatnak a gamma -oszcillációk vizuális észlelésben betöltött funkcionális szerepéről.

Gilles Laurent és munkatársai kimutatták, hogy az oszcilláló szinkronizációnak fontos funkcionális szerepe van a szagérzékelésben. A különböző szagok érzékelése a neuronok különböző részhalmazaihoz vezet, amelyek különböző oszcillációs ciklusokra tüzelnek. [67] Ezeket az oszcillációkat megzavarhatja a pikrotoxin GABA-blokkoló, [68] és az oszcilláló szinkronizáció megzavarása a méhekben kémiailag hasonló illatanyagok viselkedésbeli megkülönböztetésének romlásához vezet [69], és a béta-lebeny belsejében lévő szagok hasonló válaszaihoz. idegsejtek. [70] Ennek a munkának a legutóbbi nyomon követése azt mutatta, hogy az oszcillációk periodikus integrációs ablakokat hoznak létre a rovargomba testében lévő Kenyon-sejtek számára, így az antennális lebenyből érkező tüskék hatékonyabban aktiválják a Kenyon-sejteket csak az oszcillációs ciklus bizonyos fázisaiban. . [63]

Úgy gondolják, hogy az idegi rezgések az időérzékben [71] és a szomatoszenzoros észlelésben is szerepet játszanak. [72] A legújabb eredmények azonban a kortikális gamma-oszcillációk óraszerű funkciója ellen szólnak. [73]

Motoros koordináció Szerk

A motoros rendszerben gyakran oszcillációkat jelentettek. Pfurtscheller és munkatársai az alfa (8–12 Hz) és a béta (13–30 Hz) rezgések csökkenését találták az EEG aktivitásában, amikor az alanyok mozgást végeztek. [50] [74] Az agykérgi felvételek felhasználásával hasonló változásokat észleltek a motoros kéregben az oszcillációs aktivitásban, amikor a majmok jelentős figyelmet igénylő motoros cselekményeket hajtottak végre. [75] [76] Ezenkívül a gerincoszlopon történő oszcillációk szinkronizálódnak a motoros kéreg béta-oszcillációival az állandó izomaktiváció során, amelyet a kortiko-izom koherencia határoz meg. [77] [78] [79] Hasonlóképpen, a különböző izmok izomtevékenysége több különböző frekvencián mutat izomközi koherenciát, tükrözve a mozgáskoordinációban szerepet játszó mögöttes idegi áramköröket. [80] [81]

A közelmúltban azt találták, hogy a kortikális oszcillációk haladó hullámokként terjednek a motoros kéreg felületén a motoros kéreg lokális áramkörére jellemző domináns térbeli tengelyek mentén. [82] Javasolták, hogy a mozgóhullámok formájában megjelenő motoros parancsokat a leszálló szálak térben szűrhessék az izomerő szelektív szabályozásához. [83] Szimulációk kimutatták, hogy a kéregben folytatódó hullámtevékenység állandó izomerőt válthat ki az EEG-EMG koherencia fiziológiai szintjeivel. [84]

10 Hz-es oszcillációs ritmusokat rögzítettek az alsó oliva nevű agyterületen, amely a kisagyhoz kapcsolódik. [14] Ezeket az oszcillációkat a fiziológiás tremor motoros teljesítményében [85] és lassú ujjmozgások végzésekor is megfigyelték. [86] Ezek az eredmények arra utalhatnak, hogy az emberi agy szakaszosan szabályozza a folyamatos mozgásokat. Ennek alátámasztására kimutatták, hogy ezek a mozgási megszakadások közvetlenül korrelálnak a cerebello-thalamo-kortikális hurok oszcillációs aktivitásával, amely az intermittáló motoros szabályozás idegi mechanizmusát képviselheti. [87]

Memória szerkesztése

Az idegi oszcillációk, különösen a théta-aktivitás, szorosan összefüggenek a memóriafunkcióval. A théta ritmusok nagyon erősek a rágcsálók hippokampuszában és az entorhinalis kéregben a tanulás és az emlékezet visszanyerése során, és úgy gondolják, hogy létfontosságúak a hosszú távú potencírozás kiváltásában, ami a tanulás és a memória potenciális sejtmechanizmusa. Úgy gondolják, hogy a théta és a gamma aktivitás közötti kapcsolat létfontosságú a memóriafunkciókhoz, beleértve az epizodikus memóriát is. [88] [89] Az egyneuron-tüskék és a helyi théta-rezgések szoros összehangolása a sikeres memóriaképzéshez kapcsolódik az emberekben, mivel a sztereotípiás tüskés megjósolja a jobb memóriát. [90]

Alvás és tudat Szerkesztés

Az alvás természetesen visszatérő állapot, amelyet a tudatosság csökkenése vagy hiánya jellemez, és a gyors szemmozgás (REM) és a nem gyors szemmozgás (NREM) alvás ciklusaiban folytatódik. Az alvási szakaszokat az EEG spektrális tartalma jellemzi: például az N1 szakasz az agy átmenetét jelenti az alfa-hullámokról (éber állapotban gyakori) a théta-hullámokra, míg az N3-as stádiumot (mély vagy lassú hullámú alvás) az jellemzi delta hullámok jelenléte. Az alvási szakaszok normális sorrendje N1 → N2 → N3 → N2 → REM. [ idézet szükséges ]

Fejlesztési szerkesztés

Az idegi rezgések szerepet játszhatnak az idegfejlődésben. Például a retinahullámoknak olyan tulajdonságaik vannak, amelyek meghatározzák az áramkörök és a szinapszisok korai összekapcsolhatóságát a retina sejtjei között. [91]

Speciális típusú idegi rezgések is megjelenhetnek kóros helyzetekben, például Parkinson -kórban vagy epilepsziában. Ezek a kóros oszcillációk gyakran a normál oszcilláció aberráns változatából állnak. Például az egyik legismertebb típus a tüskés és hullámos oszcilláció, amely a generalizált vagy távollétű epilepsziás rohamokra jellemző, és hasonlít a normál alvóorsó -rezgésekhez.

Tremor Szerk

A remegés akaratlan, kissé ritmikus izomösszehúzódás és ellazulás, amely egy vagy több testrész oda-vissza mozgását foglalja magában. Ez a leggyakoribb az összes akaratlan mozgás közül, és hatással lehet a kezekre, karokra, szemekre, arcra, fejre, hangszálakra, törzsre és lábakra. A legtöbb remegés a kezekben fordul elő. Néhány embernél a remegés egy másik neurológiai rendellenesség tünete. A remegés számos különböző formáját azonosították, például esszenciális remegést vagy Parkinson -kóros remegést. Azzal érvelnek, hogy a remegés valószínűleg többtényezős eredetű, amihez hozzájárulnak a központi idegrendszer idegi oszcillációi, de olyan perifériás mechanizmusok is, mint a reflexhurok rezonanciák. [92]

Epilepszia szerkesztés

Az epilepszia gyakori krónikus neurológiai betegség, amelyet görcsök jellemeznek. Ezek a rohamok az agy kóros, túlzott vagy hiperszinkron neuronális aktivitásának átmeneti jelei és/vagy tünetei. [93]

Thalamocorticalis dysrhythmia Szerk

Thalamocorticalis dysrhythmia (TCD) esetén a normál thalamocorticalis rezonancia megszakad. A bemenet thalamikus elvesztése lehetővé teszi a thalamo-corticalis oszlop frekvenciájának lassulását a théta vagy delta sávba, amint azt a MEG és az EEG azonosítja a gépi tanulás során. [94] A TCD idegsebészeti módszerekkel, például talamotómiával kezelhető.

Klinikai végpontok Szerkesztés

Az idegi rezgések érzékenyek számos, az agyi aktivitást befolyásoló gyógyszerre, a neurális rezgéseken alapuló biomarkerek másodlagos végpontként jelennek meg a klinikai vizsgálatokban és a preklinikai vizsgálatok számszerűsítő hatásaiban. Ezeket a biomarkereket gyakran "EEG biomarkereknek" vagy "neurofiziológiai biomarkereknek" nevezik, és mennyiségileg kvantitatív elektroencefalográfiával (qEEG) határozzák meg. Az EEG biomarkerek kinyerhetők az EEG-ből a nyílt forráskódú Neurophysiological Biomarker Toolbox segítségével.

Agy -számítógép interfész Szerkesztés

Az idegi rezgést vezérlőjelként alkalmazták különböző agy -számítógép interfészekben (BCI). [95] Például egy nem invazív BCI létrehozható úgy, hogy elektródákat helyeznek a fejbőrre, majd mérik a gyenge elektromos jeleket. Bár az egyes idegsejtek aktivitása nem rögzíthető nem invazív BCI segítségével, mivel a koponya csillapítja és elhomályosítja az elektromágneses jeleket, az oszcillációs aktivitás mégis megbízhatóan kimutatható. A BCI-t Vidal vezette be 1973-ban [96], azzal a kihívással, hogy EEG-jeleket használjon az emberi testen kívüli tárgyak irányítására.

A BCI -kihívás után, 1988 -ban az alfa -ritmust agyi ritmusalapú BCI -ben használták egy fizikai tárgy, egy robot vezérlésére. [97] [98] Az alfa -ritmusalapú BCI volt az első BCI, amely egy robot irányítását irányította. [99] [100] Különösen a BCI egyes formái teszik lehetővé a felhasználók számára az eszköz vezérlését azáltal, hogy meghatározzák az oszcillációs aktivitás amplitúdóját bizonyos frekvenciasávokban, beleértve a mu és a béta ritmust.

A központi idegrendszerben található oszcilláló tevékenységek típusainak nem teljes listája:


ThetaHealing® Theta Brain State


THETA ÁLLAM ÉS TETA AJVELEK
A théta az a lelkiállapot, ahol úgy gondolják, hogy mindent létrehozhatsz, és azonnal megváltoztathatod a valóságot.

MI A THETA ÁLLAPOT?
Öt fő frekvenciájú agyhullám létezik: béta, alfa, théta, delta és gamma. Ezek az agyhullámok állandó mozgásban vannak, az agy egyenletes hullámokat állít elő minden frekvencián.

Mindent, amit tesz vagy mond, az agyhullámok frekvenciája szabályoz. Amikor másokkal beszélünk, azért például az elménk Béta.

A béta hullám frekvenciája 14-28 ciklus másodpercenként. A béta az az állapot, amelyben aktív és éber.

Alfa állapotban az agyhullámok 7-14 ciklus/másodperc közötti frekvenciával mozognak. Az Alfa frekvenciája a mély relaxáció és a meditáció mentális állapota. Az Alfa a híd a Béta és a Theta között. A Hullám Alfa az álmokat, a fantáziát szabályozza, és a tudattalan állapotot jelöli, amely levált és ellazult. Azok, akiknek problémái vannak ezzel a frekvenciával, nehezen tudnak emlékezni. Például tud -e egy bizonyos álomról vagy meditációról, amely nagyon mély volt, de nem jut eszébe a részletekről, ez azt jelenti, hogy nem generált elegendő gyakoriságot az alfa -ban. Nem volt híd a tudatalatti és a tudatos elme között.

A Theta State egy nagyon mély relaxációs állapot, amelyet hipnózisban és REM alvás során használnak. Az agyhullámok 4-7 ciklus/másodperc gyakorisággal lelassulnak.
Emiatt az emberek órákon át egymás után meditálnak, hogy elérjék ezt az állapotot, hogy hozzáférjenek az abszolút tökéletes nyugalomhoz.
A théta agyhullámok a tudatalattinak tekinthetők, amelyek irányítják elménk azon részét, amely a tudatos és a tudattalan között helyezkedik el, és megőrzi az emlékeket és érzéseket. Irányítsd a hitedet és a viselkedésedet is.
A théta -hullámok mindig kreatívak, inspirációs érzésekkel és nagyon spirituálisak.
Úgy gondolják, hogy ez a mentális állapot lehetővé teszi, hogy a tudatos elme szintje alatt cselekedjen.

A théta annak a fázisnak az első szakasza, amikor álmodunk. Ahhoz, hogy megértsd ezt a frekvenciát elég egyszerűen és átfogóan ahhoz, hogy átgondold, milyen érzés, és milyen egy hegy tetején lenni, teljesen elnyelve a körülötted lévő dolgoktól, és tudd, hogy "tudod", hogy Isten valóságos, csak tudd, hogy Isten "Ebben a pillanatban Thétában vagy.
Theta állam nagyon erős állam. Ez ahhoz a fajta transzhoz hasonlítható, ahol megtalálod a gyerekeket, amikor videojátékokkal játszanak.
A théta állapot másik példája azoké, akik forró szénen járnak anélkül, hogy megégnének.
A Delta az a lelkiállapot, amikor mély álomban vagy. Deltában az agyhullámok olyan frekvenciára lassulnak, amely másodpercenként 0-4 ciklus között változik. Ezt a hullámot használod, amikor csörög a telefon, és már tudod, ki hív.

Az agyhullám -tartomány az az állapot, amelyben a tanulás és az információ feldolgozása során találjuk magunkat. A hullámtartomány serkenti a béta -endorfinok felszabadulását.

Úgy tűnik, hogy a gammahullámok részt vesznek a magasabb agyi aktivitásban, amelybe beletartozik az észlelés és a tudat. Amíg a hatótávolságon belül tartózkodik, az agyhullámai másodpercenként 40 és 5000 ciklus között mozognak.

Vianna úgy véli, hogy amikor gamma-théta állapotban van, akkor az azonnali gyógyuláshoz kedvező állapotban van. Az azonnali gyógyulás csodájában az agy másodpercenként 4 ciklust 500-ra képes elérni. Az ütemtartomány eltűnik, amikor egy személy altatásban van. Részt vehet az érzékszervi bemeneteknek az általunk észlelt egyetlen objektumhoz való kötésében is. Ez a folyamat annyira hatékony, hogy rájövünk, hogy csak megtörténik. A vizuális kéregben található idegsejtek felvételei azt mutatják, hogy a sávtartományban a szinkronizálás egyesíti a kéreg egy részét, amelyet ugyanaz az objektum stimulál, és nem a különböző tárgyaktól kérteket, beleértve a csatlakozás ritmustartományát. Például a színeket, formákat, mozgásokat és egy tárgy helyzetét különböző módon dolgozzák fel a látókéregben, és az objektum ezen tulajdonságait egyetlen entitásba kell egyesíteni. Ezt nevezik az egyesülés problémájának (ez lehet az oka annak, hogy az emberek tudattalan állapotban lebegő emlékeket halmoznak fel), és a gamma-ritmusokat tanítják a megoldásra.

A tudósok felfedezték, hogy bizonyos agyhullám -frekvenciák (különösen az alfa és a théta):

1. Oldja a stresszt, és elősegítse a szorongásos állapotokra hajlamos emberek tartós és jelentős csökkentését.
2. Elősegíti a mély fizikai ellazulást és a mentális tisztaságot
3. Növelje a verbális képességeket és a teljesítményi IQ -t, verbális.
4. Jobban szinkronizálja a két agyféltekét.
5. Idézze fel a mentális képeket élő és spontán fantáziadús és kreatív gondolkodás.
6. Csökkentse a fájdalmat, elősegítse az eufóriát és serkentse az endorfinok felszabadulását.


Összefoglaló

Mit gondolsz? Tervezi most, hogy nyomon követi az alvását? Kérdései vannak az alvási ciklusokkal, az aktivitási készséggel vagy bármi mással kapcsolatban, amit ebben a cikkben tárgyaltam? Hagyja meg észrevételeit és kérdéseit alább, és én válaszolok. Addig is, ha el szeretné kezdeni az önszámszerűsítés folyamatát, megteheti…

–Kattintson ide toURA gyűrű beszerzéséhez. Csak említse meg a nevemet bármely orderURA gyűrű megrendelésének megjegyzés rovatában, és 10 dollárt adnak le megrendelése után, legyen az USA vagy nemzetközi.


Nézd meg a videót: Osnove spavanja 6: Koja je funkcija NREM i REM fazi sna? (Október 2022).