Układ nerwowy: Elektroencefalografia, biofeedback i fale mózgowe.

Źródło: StoriaDellaMedicina - Hans Berger - ojciec elektroencefalografii.

Elektroencefalografia (EEG) to nieinwazyjna metoda diagnostyczna, która służy do badania bioelektrycznej czynności mózgu za pomocą tzw. elektroencefalografu. Badanie to polega na odpowiednim rozmieszczeniu na powierzchni skóry czaszki elektrod, które rejestrują zmiany potencjału elektrycznego na powierzchni skóry, które pochodzą z aktywności neuronów kory mózgowej i po odpowiednim wzmocnieniu tworzą z nich zapis zwany elekroencefalogramem. Pierwsze badanie EEG na człowieku przeprowadził Hans Berger - psychiatra z Jeny. 

Źródło: https://speakingofresearch.files.wordpress.com

Badania EEG są wykonywane dla monitorowania i diagnozy w sytuacjach takich jak padaczka, zaburzenia snu, stwierdzanie śpiączki, śmierci mózgu, w chorobach organicznych mózgu, a także przy zatruciach substancjami neurotoksycznymi (np. zatruciach litem). Z kolei uproszczone aparaty elektroenefalograficzne wykorzystywane są w treningu umysłu zwanym biofeedbackiem. Biofeedback (biologiczne sprzeżenie zwrotne) polega na dostarczaniu czlowiekowi informacji zwrotnej (feedback) o  zmianach jego stanu fizjologicznego. Owe zmiany fizjologiczne organizmu są monitorowane przez odpowiednie urządzenia, np. pomiarowy system komputerowy. Pacjentowi można podawać sygnały zwrotne o zmianach stanu fizjologicznego jego organizmu, dzięki czemu może on nauczyć się świadomie modyfikować funkcje, które normalnie nie są kontrolowane świadomie, np. fale mózgowe, opór elektryczny skóry, napięcie mięśni, itd. Informacje mogą być przekazywane w formie wizualnej, np. podczas pogłębiania koncentracji na ekranie monitora powiększa się piłka lub samolot leci wyżej, zaś w chwilach rozproszenia piłka znika, natomiast samolot obniża lot; a także akustycznej - np. po sukcesie pojawia się dźwięk przyjemny, a przy porażce - dźwięk nieprzyjemny, np. hałas. Biofeedback EEG (zwany neurofeedbackiem) wykorzystuje właściwość, że ludzki mózg w ramach swej aktywności wytwarza różne rodzaje fal elektromagnetycznych, np. fale alfa wytwarzane są w stanie relaksu/odprężenia; środkowe pasmo fal beta w stanie wytężonego wysiłku umysłowego; fale delta w stanie głębokiego, regenerującego snu. W niektórych dysfunkcjach mózgu występuje zarówno niedobór jak i nadmiar fal o pewnych częstotliwościach. Uniemożliwia to pacjentowi wykonywanie pewnych czynności, albo też znacznie je utrudnia, np. dzieci z ADHD (ang. attention deficit hyperactivity disorder) mają problem ze skupieniem uwagi na wykonaniu konkretnego zadania. Urządzeniem do neurofeedbacku jest wzmacniacz fal EEG, zwany głowicą z odpowiednim oprogramowaniem. Elektrody są podłączane w różnych miejscach na skórze czaszki i uszach i zbierają dane o występowaniu poszczególnych pasm fal. Oprogramowanie zamienia te informacje w obraz zrozumiały dla pacjenta. Pacjent zaś ma tak sterować aktywnością swojego mózgu, aby np. widziany na ekranie samochód wyścigowy przyśpieszył. Neurofeedback może być stosowany w terapii dzieci z ADHD, u ludzi z zaburzeniami procesu uczenia się, po urazach czaszki, może także wspomagać leczenie padaczki. Jest on rownież polecany osobom zdrowym dla poprawy koncentracji oraz pamięci, wspomagania rozwoju kreatywności. Może on również pomagać w leczeniu nerwicy natręctw, redukcji stresu.

Źródło: Wikipedia.

W ramach systemu rehabilitacji dzieci i dorosłych stosowana jest właśnie często metoda biofeedback. Umożliwia ona specjalistom medycznym kontrolowanie procesów zachodzących w ludzkim organizmie. Metoda biofeedback pozwala poznać i kontrolować własne reakcje, sprzyja relaksacji, a tym samym umożliwia przezwyciężenie stresu i radzenie sobie z problemami w najróżniejszych warunkach. W poniższym filmie o metodzie biofeedback opowiada pani mgr Małgorzata Wyszyńska z Centrum Medycznego doktorA w Warszawie:

Również ten film wyjaśnia w jaki sposób działa biofedback i jakie korzyści osiągnąć może osoba uczestnicząca w tego typu terapii: kliknij i zobacz!

Fale mózgowe stanowią cykle aktywności bioelektrycznej mózgu, które są rejestrowane za pomocą aparatury elektroencefalograficznej. Charakterystycznym częstotliwościom fal mózgowych, oznaczanym za pomocą nazw liter alfabetu greckiego odpowiadają w dużym stopniu stany świadomości człowieka. 

Źródło: yogamudra.pl

Fale gamma są najszybszymi z fal mózgowych. Zakres ich częstotliwości wynosi około 30-70 Hz. Aktywność fal gamma związana jest z wyższymi funkcjami poznawczymi, m.in. z tzw. percepcją sensoryczną, czyli organizacją i interpretacją wrażeń zmysłowych przeprowadzaną w celu zrozumienia otoczenia. Percepcja oznacza zatem proces postrzegania i uświadomionej reakcji narządu zmysłowego, którym może być oko (wzrok), ucho (słuch), język (smak), nos (węch) lub receptory zmysłu dotyku w skórze - narządu czucia powierzchniowego i głębokiego. Fale gamma są również związane z pamięcią - zdolnością do rejestrowania i ponownego przywoływania różnego rodzaju wrażeń zmysłowych, skojarzeń i informacji. Rytm gamma o częstotliwości ok. 40 Hz ma za zadanie integrować poszczególne modalności zmysłowe - dotyk, słuch, smak, wzrok, zapach w jeden spostrzegalny obiekt - spójną całość. Dzięki temu sytuację postrzegamy w sposób ogólny - rozmawiając z kimś nie tylko go widzimy, ale również słyszymy. Z kolei powyżej 30 Hz, do 80-100 Hz, rytm gamma towarzyszy działaniu i funkcjom motorycznym. Ośrodki mózgowe, które biorą udział w wyobrażaniu ruchu porozumiewają się między sobą na częstotliwości 40 Hz w określonej kolejności i dopiero potem pojawia się swego rodzaju przebłysk aktywności gamma w ośrodku mózgowym, który zawiadamia wykonaniem ruchu. 

Fale beta przyjmują wartości od 12 do ok. 28 Hz; posiadają małą amplitudę, są zdesynchronizowane - ich rytm gotowości charakteryzuje szczególnie zwykłą aktywność codzienną, percepcję zmysłową i pracę umysłową. Czynność beta w prawidłowym elektroencefalogramie dorosłej osoby, który został wykonany typowo w czuwaniu przy zamkniętych oczach dominuje w okolicach czołowocentralnych, w odróżnieniu od czynności alfa, która z kolei dominuje w okolicach potylicznych. Czasem czynność beta występuje w sposób rozproszony - nie tylko w okolicach czołowych, lecz również w potylicznych, a zatem tam gdzie „powinien być” rytm alfa. Dzieje się tak często u osób, które przyjmują niektóre leki, np. leki benzodiazepinowe (o działaniu uspokajającym i przeciwlękowym), a także po otwarciu oczu (w tzw. reakcji zatrzymania), w senności, zasypianiu, budzeniu się i śnie REM (śnie paradoksalnym, który charakteryzuje się szybkimi ruchami gałek ocznych - z ang. Rapid Eye Movement), a także w nadczynności tarczycy i niektórych innych zaburzeniach endokrynnej natury. 

Fale alfa (tzw. fale Bergera) występują w zakresie częstotliwości 7,5-13 Hz i stanowią one efekt synchronicznej i spójnej aktywności elektrycznej komórek rozrusznikowych wzgórza. Są one również znane jako tzw. fale Bergera. Zostały tak nazwane na cześć twórcy EEG - Hansa Bergera - niemieckiego lekarza neurologa i psychiatry. Wówczas stwierdzono, że pochodzą one głównie z płatów potylicznych. Jesteśmy w stanie zarejestrować je w stanie czuwania, u zrelaksowanej osoby z zamkniętymi oczami. Ich amplituda wynosi od 10 do 100 μV i pojawiają się one dopiero po trzecim roku życia. 

Fale theta - są to fale o zakresie częstotliwości od 4 do 7 Hz. Są one najczęściej występującymi falami mózgowymi podczas medytacji, transu, hipnozy, pogrążaniu się człowieka w marzeniach, podczas doświadczania intensywnych emocji. Świadomość przy tej częstotliwości pozwala na kontrolowanie bólu fizycznego, a w skrajnych przypadkach nawet krwawienia. Dla tej częstości tok myśli staje się tokiem niespójnym - zanikają w nim wszelkiego rodzaju związki logiczne i wyraźnie uwidacznia się to na przykładzie myślenia w czasie marzeń sennych. 

Fale delta - są falami mózgowymi, które charakteryzują się wysoką amplitudą i częstotliwością 1-4 Hz. Wiążą się one zazwyczaj ze snem wolnofalowym i występują podczas fazy 4 NREM snu, stanowiąc 50% lub więcej zapisu EEG podczas owej fazy. Aktywność fal delta zmienia się w ciągu życia człowieka. Analiza EEG noworodków w stanie czuwania wskazuje na to, że u nich aktywność fal delta jest aktywnością dominującą. Również u dzieci w 5 roku życia fale delta występują często. Dopiero w procesie dorastania aktywność fal delta we śnie wolnofalowym spada. Pomiędzy 11., a 14. rokiem życia występuje spadek o 25% aktywności fal delta. Fale delta mają również duży związek z chorobami. Duże ilości fal delta nie są powszechne u zdrowych dorosłych w stanie czuwania; zatem zwiększono aktywność delta u dorosłych wskazywać może na pewne zmiany, które zaszły w organizmie - mogą to być np. stany zatrucia lub majaczenia (zaburzenia świadomości, któremu towarzyszą iluzje, omamy wzrokowe, słuchowe, dotykowe i inne oraz lęk, a także pobudzenie psychomotoryczne). Podwyższona aktywność delta może również występować u osób ze zdiagnozowaną demencją lub schizofrenią. 

Poniższy film pozwoli Ci zrozumieć na czym polega badanie EEG: