脑电波
人身上都有磁场,但人思考的时候,磁场会发生改变,形成一种生物电流通过磁场,而形成的东西,我就把它定位为“脑电波”,通过能量守恒,我们思考的约用力,形成的电波也就越强,于是也就能解释为什么大量的脑力劳动会导致比体力劳动更大的饥饿感。
生物电现象是生命活动的基本特征之一,各种生物均有电活动的表现,大如鲸鱼,小到细菌,都有或强或弱的生物电。其实,英文细胞(cell)一词也有电池的含义,无数的细胞就相当于一节节微型的小电池,是生物电的源泉。
人体也同样广泛地存在着生物电现象,因为人体的各个组织器官都是由细胞组成的。对脑来说,脑细胞就是脑内一个个“微小的发电站”。
我们的脑无时无刻不在产生脑电波。早在1857年,英国的一位青年生理科学工作者卡通(R.Caton)在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动,并发表了“脑灰质电现象的研究”论文,但当时并没有引起重视。十五年后,贝克(A.Beck)再一次发表脑电波的论文,才掀起研究脑电现象的热潮,直至1924年德国的精神病学家贝格尔(H.Berger)才真正地记录到了人脑的脑电波,从此诞生了人的脑电图。
这是一些自发的有节律的神经电活动,其频率变动范围在每秒1-30次之间,可划分为四个波段,即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。
δ波,频率为每秒1-3次,当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下,可出现这种波段。
θ波,频率为每秒4-7次,成年人在意愿受到挫折和抑郁时以及精神病患者这种波极为显着。但此波为少年(10-17岁)的脑电图中的主要成分。
α波,频率为每秒8-13次,平均数为10次左右,它是正常人脑电波的基本节律,如果没有外加的刺激,其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显,睁开眼睛或接受其它刺激时,α波即刻消失。
β波,频率为每秒14-30次,当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波,当人从睡梦中惊醒时,原来的慢波节律可立即被该节律所替代。
在人心情愉悦或静思冥想时,一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来,α波相对来说得到了强化,因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律,于是人的灵感状态就出现了。
脑电波的节律来源于丘脑,科学家曾将动物大脑皮层与丘脑的联系切断,脑电波的节律消失,而丘脑的电节律活动仍然保持着。如果用8-13Hz的电脉冲刺激丘脑,在大脑皮层可出现类似α节律的脑电波。因此,正常脑电波的维持需要大脑与丘脑都要完好无损。
另外,大家都知道“电生磁,磁生电”的道理,也就是说,电场与磁场总是相伴而生的。既然人脑有生物电或电场的变化,那么肯定有磁场的存在。果然,科学家Cohen于1968年首次测到了脑磁场。由于人脑磁场比较微弱,加上地球磁场及其它磁场的干扰,必须有良好的磁屏蔽室和高灵敏度的测定仪才能测到。1971年,国外有人在磁屏蔽室内首次记录到了脑磁图。脑磁测量是一种无损伤的探测方法,可以确定不同的生理活动或心理状态下脑内产生兴奋性部位,无疑是检测脑疾病的有效方法之一。
脑电波或脑电图是一种比较敏感的客观指标,不仅可以用于脑科学的基础理论研究,而且更重要的意义在于它的临床实践的应用,与人类的生命健康息息相关。
由于人脑磁场比较微弱,所以不会影响一般的电子设备
参考资料:http://ke..com/view/88629.htm?ss=
‘贰’ 脑电波是什么
脑电波是一种使用电生理指标记录大脑活动得方法,大脑在活动时,大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。
脑电波是一些自发的有节律的神经电活动,其频率变动范围在每秒1-30次之间的,可划分为四个波段,即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。
1、δ波:频率为1~3Hz,幅度为20~200μV。当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡或麻醉状态下,可在颞叶和顶叶记录到这种波段。
2、θ波:频率为4~7Hz,幅度为5~20μV。在成年人意愿受挫或者抑郁以及精神病患者中这种波极为显着。但此波为少年(10-17岁)的脑电图中的主要成分。
3、α波:频率为8~13Hz(平均数为10Hz),幅度为20~100μV。它是正常人脑电波的基本节律,如果没有外加的刺激,其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显,睁开眼睛(受到光刺激)或接受其它刺激时,α波即刻消失。
4、β波:频率为14~30Hz,幅度为100~150μV。当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波,当人从噩梦中惊醒时,原来的慢波节律可立即被该节律所替代。
(2)如何检测自发脑网络活动扩展阅读:
大脑电波分为左右两部分:左脑负责数字、语言、逻辑及分析;右脑负责音乐、美术、想象、创造等。
左脑电波的天然频率是BeTA,而右脑电波的天然频率是Alpha。
成年人一般只用左脑思考,而忽略右脑,故脑电波以BeTA为主。
7~14岁的小孩子则不同,他们较多用右脑思考,故脑电波以AlphA为主。这时的儿童,爱好音乐、颜色、美术、想象及创作等活动。但随着他们年龄增长及教育制度的使然,大脑的思考活动会逐渐转到左脑去,脑电波亦跟着加快到BeTA。
‘叁’ 人体器官电活动图的脑电活动
脑包括大脑、小脑和脑干。大脑两个半球表面的一层结构叫大脑皮质,是人类进行思维活动的物质基础。大脑皮质是灰质,由神经元组成,这些神经元分别集中形成各种神经中枢。例如听、视、语言、感觉等神经中枢,神经中枢的基本活动形式是反射活动。脑电波 (缩写为EEG)是神经中枢细胞在反射活动中有节律的交变放电,是神经细胞电活动的综合。
在大脑皮质中产生的电位要经过脑脊液、脑膜、头盖骨、皮下组织等传到头皮表面。在头皮表面放置电极,可探查出大量脑细胞电活动形成的电位或电位差随时间的变化。 在脑电图中可记录到几种自发脑电波形,按频率范围可将它们分类如下:
慢波 0.5~3.5赫
θ中慢波4~7赫
a波8~13赫
β快波13赫以上
各种波都可在皮层的不同区域引出,但不同区域波幅创大小有差别。
a波在人清醒、安静并闭眼时出现,其波幅随时间周期性地变化,睁眼后a波立即消失。人困倦可测到θ波,睡眠时可记录到 波。一般认为,快波是皮层处于特殊紧张活动状态时主要脑活动的表现,慢波是睡眠状态脑活动的表现。
大脑的结构和功能十分复杂,对脑电波与各种脑细胞电活动的明确对应关系目前所知不多。因此,为了给基础研究和临床诊断提供更多的信息和依据,近年来国内外已广泛开展了脑电波信号分析和信息提取的研究。这种研究以信号处理的方法原理为依据,利用计算机为工具,设计出各种程序进行分析、处理和运算,以期得出有价值的结果。
‘肆’ 脑电波测什么的
大脑皮层的神经元具有生物电活动,因此大脑皮层经常有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动。临床上在头皮用双极或单极记录法来观察皮层的电位变化,记录到的脑电波称为脑电图(图10-45)。在动物中将颅骨打开或以病人进行脑外科手术时,直接在皮层表面引导的电位变化,称为皮层电图。此外,在感觉传入冲动的激发下,脑的某一区域可以产较为局限的电位变化,称为脑诱发电位。
(一)脑电图的波形
脑电图的波形分类,主要是依据其频率的不同来人工划分的。在不同条件下,波形频率的快慢可有显着的差别,每秒0.5-3次的波称为δ波,4-7次的波称为θ波,8-13次的波称为α波,14-30次的波称为β波。一般说来,频率慢的波其波幅常比较大,而频率快的波其波幅就比较小。例如,在成年人头上皮上引导时,δ波可有20-200μV,α波有20-100μV,而β波只有5-20μV(图10-46)。
各种波都可在皮层的不同区域引得,但枕叶区域其α波活动比较显着,而β波在额叶与顶叶比较显着。有时,β波与α波同时在一个部位出现,而β波重合在α波的上面。人类α波在清醒、安静并闭眼时即出现。α波出现时,在枕叶部位最大,并可具有时大时小的变化;即波幅先由小逐渐变大,然后又由右面变小,接着又由小变大,如此反复,形成α波的梭形,每一梭形持续约1-2s。睁开眼睛或接受其他刺激时,α波立即消失而呈现快波,这一现象称为α波阻断,如果被试者又安静闭眼时,则α波又重现。在困倦时,一般可见θ波。成人清醒状态下,几乎是没有θ波的,但在睡眠期间皮层脑电图可出现δ波。如将睡者唤醒,δ波即转成快波。因此,一肌认为快波是新皮层处在紧张活动状态时的主要脑电活动表现,α波是皮层处在安静状态时的主要表现,慢波是睡眠状态下的主要表现。在幼儿时期,脑电波频率比成人慢,一般常见到θ波,到10岁后才出现明确的α波;在婴儿时期,脑电波频率更慢,常见到δ波。此外δ波在成年人极度疲劳时及麻醉状态下也可出现。
癫痫患者,脑电图可出现棘波、尖波、棘慢综合波等,棘波的时程在80ms以下,幅度为50-150μV。尖波的时程为80-200ms,幅度为100-200μV。棘慢综合波指的是棘波后跟随出现一个慢波,慢波时程达200-500ms;一般棘慢综合波出现时,多数为每秒3次左右(图10-47)。在皮层具有占位性病变(肿瘤等)的区域,即使病人外于清醒状态时,亦可引出θ波或δ波。因此,临床上可以借这些脑电波改变的特点,并结合临床资料,来诊断癫痫或探索肿瘤的所在部位。
(二)脑电波形成的机制
脑电波以的波形是一种近似于正弦波的电位变化,而与神经干上见到的动作电位不一样。应用微电极记录皮层神经元细胞内电位变化,见到皮层表面出现类似α波节律的电位变化时,细胞内记录到的突触后电位变化也出现节律相一致的改变(图10-48)。由此认为,,此层表现的电位变化主要是由突触后电位变化形成的,也就是说由细胞体和树突的电位变化形成的。可以设想,单一神经元的突触后电位变化是不足以引起皮层表面的电位改变的;必须有大量的神经组织同时发生突触后电位变化,才能同步起来引起皮层表面再现电位改变。从皮层的神经元组成来看,锥体细胞的分布排列比较整齐,其顶树突互相平行并垂直于皮层表面,因此其电活动在同步时易于总和而形成强大的电场,从而改变皮层表面的电位。
目前知道,大量皮层神经组织的放电活动同步总和必须依赖丘脑的功能。在动物实验中见到,当用中度麻醉时,即使没有其他感觉传入的刺激,皮层会出现每称8-12次的自发脑电活动。这种脑电活动的波幅亦时大时小,并可以皮层广泛的区域内引出,因此这咱脑电活动与人类脑电波中的α节律极相似。如果切断皮层与丘脑间的纤维联系,上述类似α波的电活动就大大减小。如用每秒8-12次节律性电刺激来刺激丘脑非特异投射系统的一此神经核(如髓板内核群),则皮层上会出现每称8-12次的节律性脑电变化。这种变化的波幅亦时大时小,同时在皮层的空间分布也是广泛的,因此,从频率、波幅形状以及空间分布上来看,刺激丘脑非特投射系统所获得的脑电变化,与上述类似α波的自发脑电活动相一致。由此认为,某引起自发脑电形成的同步机制,就是皮层与丘脑非特异投射系统之间的交互作用;一定的同步节律的丘脑非特特异投射系统的活动,促进了电层电活动的同步化。
如果用每秒60次的节律性电刺激来刺激丘脑非特异投射系统,则皮层上类似α波的自发脑电活动立即消失而转成快波。这可理解为高频刺激对同步化活动的扰乱,脑电出现了去同步化现象,快波的出现就是去同步化的结果。刺激脑干网状结构时引起的上行激动作用,一般也认为是其上行冲动扰乱了丘脑非特异投射系统与皮层之间同步化环节,脑电出现了激活状态,呈现了去同步化的快波。在人类脑电记录中所见到的α波阻断现象,事实上也是由同样机制引起的。
电生理研究观察到,当皮层癫痫病灶区出现棘波时,皮层内神经元出现爆发式短串冲动发放,频率可高达每秒200-900次;如将电极插入神经元细胞体内,则观察到当棘波出现时,细胞体出现大幅度去极化电位(可达30mV),去极化电位发展到一定程度后则爆发短串动作电位。由此认为,许多神经元同时出现大幅度的去极化电位,就使皮层表现出现电棘波;而神经元的爆发式短串冲动发放,也是由于大幅度去极化电位造成的,这种大幅度去极化电位,可能是大量同步的兴奋性突触后电位总和起来形成的,这是癫痫病例灶区神经元异常活动的表现。由于皮层肿瘤等占位性病变区本身不产生电活动变化,因此在该区域记录到的θ波或δ波,一般认为来源于其环周异常脑细胞的电活动。
(三)脑诱发电位
诱发电位是指感觉传入系统受刺激时,在中枢神经系统内引起的电位变化。受刺激的部位可以是感觉器官、感觉神经或感觉传导途径上的任何一点。但是广义地说,用其他刺激方法引起的中枢神经系统的电位变化,也可称为诱发电位。例如,直接刺激脊髓前根,冲动沿运动神经逆向传至脊髓前多角引起的电位变化,亦可称为诱发电位。
大脑皮层诱发电位一般是指感觉传入系统受刺激时,在皮层上某一局限区域引出的电位变化;由于皮层随时在活动着并产生自发脑电波,因此诱发电位时常出现在自发脑电波的背景之上。在动物皮层相应的感觉区表面引起的诱发电位可分为两部分,一为主反应,另一为后发放(图10-49)。主反应出现的潜伏期是稳定不变的,为先正后负的电位变化。后发放尾随主反应之后,为一系列正相的周期电位变化。皮层诱发电位是用以寻找感觉投射部位的重要方法,在研究皮层功能定位方面起着重要的作用。
诱发电位也可在人体头颅外头皮上记录到。由于记录电极离中枢较远,颅骨的电阻很大,记录到的电位变化极微弱;而且诱发电位夹杂在自发脑电之间,电位很难分辨。运用电子计算机将电位变化叠加、平均起来,能够使诱发电位显示出来,这种方法记录到的电位称为平均诱发电位(averagedevokedpotential)。平均诱发电位目前已成为研究人类的感觉功能、神经系统疾病、行为和心理活动的一种手段。临床常用的有体感诱发电位、听觉诱发电位和视觉诱发电位几种。现简述体感诱发电位的引导方法和波形;刺激电极安放在上肢正中神经经过的皮肤表面(也可放在下肢的某一部位),记录电极放在颅顶靠近中央后回的头皮表面,参考电极置于耳壳;记录到的标准波形如图10-50所示。图中的P9波起源于正中神经的第一级神经元;P11波可能起源于脑干或颈脊髓,因为丘脑以上中枢病变时,P11不受影响,而颈脊髓病变时P11消失;P13和P14波可能由脑干内侧丘系活动所产生;N20波是一个负波,一般认为它来源于丘脑向皮层的投射或皮层感觉区,因为在丘脑病变时可使N20波消失,而N20波以前的电波成分不受影响。因此,通过体感诱发电位的记录和分析,有助于对患者中枢损伤位置的诊断。
‘伍’ 脑电波是被谁发现的脑电图是如何被测出的
早在1857年,英国的一位青年生理科学工作者卡通(R.Caton)在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动,并发表了“脑灰质电现象的研究”论文,但当时并没有引起重视。十五年后,贝克(A.Beck)再一次发表脑电波的论文,才掀起研究脑电现象的热潮,直至1924年德国的精神病学家贝格尔(H.Berger)才真正地记录到了人脑的脑电波,从此诞生了人的脑电图。
这是一些自发的有节律的神经电活动,其频率变动范围在每秒1-30次之间,可划分为四个波段,即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。
δ波,频率为每秒1-3次,当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下,可出现这种波段。
θ波,频率为每秒4-7次,成年人在意愿受到挫折和抑郁时以及精神病患者这种波极为显着。但此波为少年(10-17岁)的脑电图中的主要成分。
α波,频率为每秒8-13次,平均数为10次左右,它是正常人脑电波的基本节律,如果没有外加的刺激,其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显,睁开眼睛或接受其它刺激时,α波即刻消失。
β波,频率为每秒14-30次,当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波,当人从睡梦中惊醒时,原来的慢波节律可立即被该节律所替代。
在人心情愉悦或静思冥想时,一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来,α波相对来说得到了强化,因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律,于是人的灵感状态就出现了。
脑电波的节律来源于丘脑,科学家曾将动物大脑皮层与丘脑的联系切断,脑电波的节律消失,而丘脑的电节律活动仍然保持着。如果用8-13Hz的电脉冲刺激丘脑,在大脑皮层可出现类似α节律的脑电波。因此,正常脑电波的维持需要大脑与丘脑都要完好无损。
另外,大家都知道“电生磁,磁生电”的道理,也就是说,电场与磁场总是相伴而生的。既然人脑有生物电或电场的变化,那么肯定有磁场的存在。果然,科学家Cohen于1968年首次测到了脑磁场。由于人脑磁场比较微弱,加上地球磁场及其它磁场的干扰,必须有良好的磁屏蔽室和高灵敏度的测定仪才能测到。1971年,国外有人在磁屏蔽室内首次记录到了脑磁图。脑磁测量是一种无损伤的探测方法,可以确定不同的生理活动或心理状态下脑内产生兴奋性部位,无疑是检测脑疾病的有效方法之一。
脑电波或脑电图是一种比较敏感的客观指标,不仅可以用于脑科学的基础理论研究,而且更重要的意义在于它的临床实践的应用,与人类的生命健康息息相关。
参考资料:摘自孙作东着《激活沉睡的脑》一书
‘陆’ 现在有哪些方法或技术可以监控或检查大脑的结构与活动
相对于人体其它器官,人类认知最少的就是自己的大脑了,对于结构的检测手段主要有CT与MRI等,对于脑活动信号检测有脑电图机、脑神经检测仪器等。
‘柒’ 脑电波是怎么形成的
大脑皮层的神经元具有生物电活动,经常有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动.将引导电极放在头皮上记录到的皮层的脑电波,称为脑电图.在动物实验或手术患者,打开颅骨将引导电极直接放在皮层表面记录的皮层自发脑电波,称为皮层电图.若在感觉传入冲动的激发下,在脑的某些区域产生较为局限的电位变化,称为皮层诱发电位.
脑电图的波形可根据频率的快慢依次分为α波、β波、θ波和δ波.频率较快的α波在清醒、安静并闭眼时出现.成人在清醒状态下几乎无频率最慢的δ波.在成人极度疲劳及睡眠、麻醉状态下也可出现δ波.记录分析脑电图波形对某些脑疾病的诊断有参考意义.
脑电波是大脑皮层大量神经元的突触后电位总和的结果.脑电波同步节律的形成与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关.
‘捌’ 人脑研究的主要方法与技术有哪些
人脑研究的主要方法与技术:
一) 脑电活动记录技术(EEG)
1) 脑电图(EEG)——将大脑皮层连续的节律性电位变化叫做自发脑电活动,它的记录叫脑电图。脑电图又叫自发脑电图。
2) “时间相关电位”用ERP表示。
3) 脑电记录的主要优点是无损伤且较易获得,具有足够高的时间分辨率。
二) 计算机轴断层描技术(CAT)
三) 正电子放射层描技术(PET)
PET的主要原理是:给人体注射经过加速器处理后能放射正电子的葡萄糖,通过PET仪器可以测量脑代谢是消耗的葡萄糖数量,从而获得放射性唔知在脑内的分布图。
四) 核磁共振显影技术(MRI)
MRI和PET一样,也是依靠测量能量的消耗来显示脑区的活动情况。
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