Отличить факты от фантазий и спекуляций становится все сложнее. Например, само словосочетание «волны мозга» звучит как что-то эзотерическое, вроде «ауры» или «энергии кундалини», но не все так просто.
Зачем мозгу волны?
Основные рабочие клетки мозга — нейроны. Нейроны общаются при помощи электрических импульсов — так они передают друг другу сигналы. Эти сигналы могут быть разными: одни говорят нейрону «активируйся», другие — «остановись». Когда много нейронов начинают работать вместе, они синхронизируют свои сигналы — вместе создают волну, «пробегающую» по мозгу.
Представьте себе рок-концерт. Люди в зале хаотично двигаются под музыку, кто-то прыгает, кто-то стоит на месте и только слегка покачивает головой в такт. И тут первые ряды фанатов запускают волну — синхронно поднимают руки и передают импульс следующим рядам, а те — дальше. И вот стадион превращается в единый ритмичный «организм». Примерно так можно представить процесс прохождения мозговой волны.
Мозговые волны важны для обработки информации и коммуникации между различными отделами. Так мозг может координировать разные функции, например мышление и движение.
Какие волны есть в мозге?
Мозговые волны различаются по своей частоте и амплитуде — разные частоты связывают с разными когнитивными процессами. Разберем основные пять.
Дельта-волны
Связаны с глубоким сном или патологическими процессами. Этот вид мозговой активности доминирует у младенцев до одного года.
Тета-волны
Такая нейронная активность обычно наблюдается при неглубоком сне или глубокой релаксации — например, кому-то удается добиться таких частот во время медитации. Исследования также показывают, что тета-волны играют важную роль в обработке информации и формировании воспоминаний.
Альфа-волны
Появляются при состоянии расслабленного бодрствования: когда вы не спите, но прикрываете глаза «на пару минуточек», тогда в мозговой активности преобладают альфа-волны.
Бета-волны
Отражают состояние активного бодрствования и иногда тревоги. В течение дня у вас, скорее всего, доминируют бета-волны, особенно если у вас стрессовая работа или нужно постоянно следить за детьми. Вместе с напряжением мозговой активности возрастает и частота волны.
Гамма-волны
Ассоциируются с состоянием максимального фокуса и сосредоточенности, когда человек вовлечен в работу и уделяет повышенное внимание задаче.
Как измерить волны мозга?
Самый простой метод, с помощью которого можно зафиксировать электрическую активность мозга, — электроэнцефалография (ЭЭГ).
Суть ЭЭГ — уловить электрические сигналы нейронов с помощью специальных электродов. Для этого на голову надевают особую шапочку, к которой и крепятся электроды. Возможно, фраза «подведение электродов к голове» звучит пугающе. Однакопроцедура безболезненная и безопасная, током не ударит. Зато врачам поможет выявить отклонения в мозговой активности, поскольку процедура:
- Незаменима для диагностики и изучения эпилепсии, помогает выявить тип эпилепсии пациента и подобрать лечение. На энцефалограмме эпилепсия проявляется в виде частых скачкообразных волн.
- Используется для изучения режима сна и диагностики его нарушений. Метод помогает идентифицировать различные стадии сна и диагностировать такие состояния, как бессонница, апноэ во сне и нарколепсия.
- Помогает выявить уровень функционирования мозга, оценить прогноз или определить гибель мозга, например, в коме или во время операции.
- Может помочь в диагностике других состояний, например при опухоли или инсульте можно заметить неожиданно длинные волны ЭЭГ.
Простота и безопасность ЭЭГ обусловливают ее широкое применение не только в медицине, но и в научных исследованиях.
Например:
- Когнитивные нейронауки используют ЭЭГ для изучения познавательных процессов, таких как внимание, память, восприятие и речь. Исследователи анализируют данные, чтобы понять, как различные области мозга взаимодействуют во время выполнения конкретных задач.
- Нейрофидбэк — новое направление лечения когнитивных нарушений, таких как СДВГ и тревожное расстройство. Сторонники этого метода считают, что мозг можно «натренировать» на определенные частоты и уровень возбуждения. Для этого пациента подключают к аппарату ЭЭГ и подают обратную связь с помощью сигналов. Когда мозговые волны достигают нужной частоты, испытуемый слышит звук. Благодаря обратной связи пациент со временем научается регулировать уровень возбуждения, а вслед за ним улучшится внимание и уменьшится импульсивное поведение.
- Нейрокомпьютерные интерфейсы, когда можно научить людей управлять компьютером или протезом «силой мысли». Когда вы представляете, как совершаете какое-то движение, в определенных областях мозга наблюдается повышенная нейронная активность. ЭЭГ считывает эту активность и переводит сигналы мозга на язык компьютера. После того как компьютер декодировал команды, их можно использовать, чтобы управлять роборукой или экзоскелетом.
Еще один способ измерить мозговую активность — магнитная энцефалография. Правда, этот метод дороже и устроен сложнее, чем ЭЭГ, поэтому в клиниках вы встретите его редко.
Мозговые волны действительно существуют. Важно сказать, что их нельзя сравнить с излучением микроволновки или вайфай-роутера: скорее их стоит воспринимать как отражение нейронной активности и энергоэффективный способ внутренней коммуникации в мозге.
