Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pomiar fal mózgowych z częstotliwością 13 Hz

adi1525 16 Jan 2015 23:02 2079 5
e-mierniki
  • #1
    adi1525
    Level 14  
    Witam, mam pytanie odnośnie częstotliwości fal mózgowych. Wiem co to częstotliwość ale nie wiem jak to jest z mózgiem. Co taki elektroencefalograf mierzy jak np pokazuje 13Hz ?? Przecież to nie jest przepływ neuronów z częstotliwością 13Hz.

    A może znacie przynajmniej jakieś książki albo inne źródła odnośnie aktywność bioelektrycznej mózgu??
  • e-mierniki
  • Helpful post
    #2
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    I tu się pomyliłeś. Zaskoczę cię co potrafi mózg człowieka. Prawidłowy elektroencefalogram osoby dorosłej w czuwaniu przy zamkniętych oczach składa się z dominującej rytmicznej, regularnej czynności alfa prawidłowo zróżnicowanej przestrzennie, tzn. o amplitudzie malejącej od potylicy ku przodowi; w odprowadzeniach przednich czołowych dominuje niskonapięciowa czynność beta.W warunkach fizjologicznych powstają fale mózgowe o częstotliwości w zakresie 1–100 Hz oraz amplitudzie od 5 do kilkuset µV:
    W przypadku jakiejkolwiek patologii (np. zniszczone komórki lub upośledzone przewodzenie chemiczne) będzie się opóźniać lub przyspieszać szybkość ich przepływu, zwiększać lub zmniejszać amplituda, zmieniać ich kształt lub konfiguracja.

    Fale delta (δ) mają częstotliwość do 4 Hz. Obserwowane są głównie w 3. i 4. stadium snu (stadium NREM).

    Fale theta (θ) mają częstotliwość od 4 do 8 Hz. Aktywność theta może być zaobserwowana podczas stanów hipnotycznych takich jak trans, hipnoza, lekki sen. Związane są z 1. i 2. stadium snu NREM. Odmienny rodzaj fal theta jest związany z aktywnością poznawczą ─ w szczególności uwagą a także procesami pamięciowymi (tzw. rytm FMθ – frontal midline theta). Jest on obserwowany głównie w przyśrodkowej części przedniej części mózgu.

    Fale alfa (α) mają częstotliwość od 8 do 13 Hz. Ich amplituda wynosi około 30-100 µV. Fale alpha są dobrze widoczne przy braku bodźców wzrokowych (w warunkach zamkniętych oczu u osoby badanej). Ich stłumienie następuje podczas percepcji wzrokowej. Fale alfa związane są również ze stanem relaksu i obniżonym poziomem aktywności poznawczej.

    Fale beta (β) mają częstotliwość od 13 do około 30 Hz, mają amplitudę poniżej 30 µV. Obrazują one zaangażowanie kory mózgowej w aktywność poznawczą. Fale beta o małej amplitudzie występują podczas koncentracji uwagi. Dodatkowo, mogą być wywołane przez różne patologie oraz substancje chemiczne takie jak benzodiazepiny.

    Fale gamma (γ) występują w zakresie częstotliwości około 26–100 Hz.Przy przejściu ze stanu bezsenności (czuwania) przez stadium 1 (drzemka), 2 (lekki sen), do stadium 3 i 4 (głęboki sen) zanika aktywność alfa i częstotliwość zapisu obniża się. W stadium 2 występuje aktywność theta oraz zespoły K i wrzeciona snu. W stadium 3 i 4 występują fale delta o niskich częstotliwościach. Po okresie głębokiego snu zapis może przejść do stadium REM, w którym występują sny. Taki cykl powtarza się wielokrotnie podczas całego snu, zmienia się jednak czas trwania poszczególnych stadiów.

    Dodano po 24 [minuty]:

    Ach dodam jeszcze ze typowe napięcie neuronów w stanie spoczynkowym to minus 70 mV w stanie pobudzenia plus 35 do 80 mV. Neurony połączone są ze sobą poprzez synapsy i akson a także dendryty.
  • e-mierniki
  • Helpful post
    #3
    helmud7543
    Level 43  
    adi1525 wrote:
    Co taki elektroencefalograf mierzy jak np pokazuje 13Hz ?? Przecież to nie jest przepływ neuronów z częstotliwością 13Hz.

    A może znacie przynajmniej jakieś książki albo inne źródła odnośnie aktywność bioelektrycznej mózgu??

    1. Cykliczną aktywność grup neuronów w danym ośrodku. Dana częstotliwość odpowiada danemu trybowi pracy mózgu (uwaga, relaks, sen itp).
    2. Całe mnóstwo publikacji jest na ten temat. Dużo zależy od tego, pod jakim kierunkiem chcesz co i z jakiego powodu chcesz wiedzieć. Teoria i podstawy (ciekawość wiedzy o mózgu) czy praktyka (kurs biofeedback/neurofeedback, EEG, ERP) a może jeszcze coś innego?
  • #4
    adi1525
    Level 14  
    Dzięki za odpowiedź. Planuje zbudować elektroencefalograf, żeby ćwiczyć ze sprzężeniem zwrotnym, badać aktywność mózgu itp. Tylko byłem ciekawy co to konkretnie bada. Zbudowałem już jeden z tego artykułu Link
    Ale jakoś średnio działał, teraz planuje już bardziej się z tym zapoznać i dokładniej to zrobić
  • Helpful post
    #5
    helmud7543
    Level 43  
    O, to prędzej zalecam książki techniczne z dziedziny elektroniki, bo tu czeka kolegę dużo pracy.
    Rzuciłem okiem na podlinkowany projekt i już podpowiadam:
    1. Mówimy o niezbyt dokładny urządzeniu EEG badającym silne sygnały spoczynkowe. Możliwości takiego urządzenia wystarczają do badań naukowych z zakresu percepcji zdrowego człowieka (związek fizjologicznej aktywności z badaną zmienną) lub neurofeedbacku (trenowanie świadomej kontroli na niektórymi funkcjami fizjologicznymi - przeważnie relaks lub uwaga "na życzenie"). Jako EEG do badan klinicznych (wykrywanie uszkodzeń mózgu) czy w ogóle urządzenie medyczne, to można zapomnieć.
    2. Aktywność elektryczna mózgu nie jest zbyt mocna (a czaszki delikwentom raczej kolega otwierał nie będzie) więc po pierwsze, wzmacniacz i dekoder sygnału powinien być elektrycznie odizolowany od otoczenia, do elementu z które wychodzi już sygnał cyfrowy włącznie. Analogowe połączenie elektryczne z kartą dźwiękową nie ma sensu bo:
    a) Mówimy o sygnałach na tyle słabych, że można spokojnie rejestrować zakłócenia 50 Hz i ich wielokrotności z sieci :-)
    b) Możliwości karty dźwiękowej mogą skończyć na na kilkudziesięciu Hz.
    Filtr low-pass obetnie powyżej 30, karta poniżej 20, jak jeszcze wziąć poprawkę na zbocze filtra i dodać zakłócenia elektryczne, to czarno widzę jakikolwiek pomiar :-) ).
    3. Będzie potrzebne skonstruowanie, oprócz wzmacniacza, dekodera który będzie komunikował się z komputerem cyfrowo, po światłowodzie. Tu albo trzeba zaprojektować interface sprzętowy na USB (EEG<>światłowód<>interface<>USB/COM/FireWire<>komputer>) albo przerabiać dźwiękówkę i sterowniki (EEG<>toslink<komputer>). Tylko nie wiem, czy da się przejść przeróbki (korzystać z protokołów PCM/DTS/DD czy przerabiać na własny projekt?).
    Nie znam się na tyle, żeby dać konkretną radę, ale skonsultowałbym na miejscu kolegi z ekspertami, gdzie lepiej zastosować dany filtr, żeby stracić jak najmniej informacji. Może lepiej puścić na obróbkę większość a filtrować dopiero cyfrowo, softem, zamiast ucinać na wzmacniaczu?
    4. Jak kolega planuje sprzężenie zwrotne (na czym można z resztą zarobić sporo $$$ jak kolega się podszkoli w biofeedbacku) to trzeba jeszcze program dla klientów, żeby się trenowali. Np: osiągnięcie danego stanu fizjologicznego jest "nagradzane" odbijaniem piłeczki albo zakolorowaniem obrazka. No ale jak kolega zrobi poprzednie punkty to będzie "pikuś".
    5. Teraz dopiero przyjdzie nauka podstaw neurologii i psychologii procesów poznawczych - gdzie przyłożyć elektrodę i dlaczego, skąd u delikwenta taka aktywność a nie inna, a nawet żeby wiedzieć, że wykres świadczy o tym, że elektroda nie łączy :-)
    6. Uwagi na przyszłość: sprawy dosyć istotne, pozwolę sobie więc na rozwinięcie. Dopóki kolega będzie stosował tylko "odbijanie piłeczki" czy "kolorowanie obrazka" niebezpieczeństwo jest znikome. To urządzenie jest tylko do rejestracji, jednak zestawy do bioofedbacku zawierają zwykle dodatkowo słuchawki i okulary z wyświetlaczem (z modyfikacji tego rozwiązania korzysta m. in. SITA). Taki sprzęt służy do sztucznego pobudzania określonych stanów fizjologicznych mózgu za pomocą światła i dźwięku - jak się nie wie co się robi i po co, to w najlepszym wypadku doprowadzimy do skrajnie złego samopoczucia, w najgorszym - może być potrzebna interwencja pogotowia ratunkowego a nawet może wystąpić trwałe kalectwo. Przy okazji przeszukiwania literatury natknie się też kolega na tematy związane z hipnozą - jej stosowanie bez wiedzy z zakresu neurofizjologii może skończyć się dla hipnotyzowanego tragicznie. I to nie ma związku z mitami typu: "napadł na bank bo hipnotyzer mu kazał". To nie żadna magia, tylko kolejny stan fizjologiczny (w który z resztą sami wchodzimy cyklicznie nie mając o tym pojęcia). Hipnotyzowany jest cały czas świadomy tego co się dzieje, sugestie przyjmuje dobrowolnie i w każdej chwili może zacząć się opierać. Natomiast mózg hipnotyzowanego jest w stanie silnej podatności na sugestie. Co to znaczy? Jak sobie kolega teraz pomyśli, że jego ręce są lekkie, to nic się nie stanie, jak sobie pomyśli że jest na łące - też nic się nie stanie. Ale jakby to zrobił w czasie hipnozy, to ręce się podniosą, kolega będzie czuł ciepło słońca, wiaterek itp (mózg dał się oszukać co do interpretacji sygnałów z receptorów). Oczywiście reakcja organizmu też będzie adekwatna. Jednocześnie kolega będzie doskonale wiedział gdzie jest, co się z nim dzieje i w każdej chwili może zaprzestać wykonywania podawanych instrukcji (wyobraź sobie to itp). Ale jak koledze w tym czasie np: mięśnie "sflaczeją" bo był w głębokim relaksie, ale zesztywnieją że będzie twardy jak decha (tak, tego typu pokazy są prawdziwe) to nad tym nie zapanuje, bo i wcześniej nie panował. Jak samo przejdzie to ok (zwykle przechodzi, może być bardzo nieprzyjemnie). Gorzej jak partacz coś utrwalił. Innymi słowy - hipnotyzowany tak jak panował nad funkcjami świadomymi, tak panował będzie. Natomiast funkcje autonomiczne będą zmodyfikowane sugestiami (ciśnie krwi, temperatura, napięcie mięśni, działanie zmysłów, pamięć). A jakie są trwałe zagrożenia? Można np: uszkodzić wspomnienia - albo co gorsza, stworzyć fałszywe (nasze mózgi i tak je tworzą ale w ilościach nie przeszkadzających w codziennym życiu - no chyba że ktoś jest zajechany 30 latami picia). Można w hipnozie "uciąć" komuś kończyny ze skutkiem spędzenia kolejnych lat życia na wózki i rehabilitacji (ten ktoś może wiedzieć, że ma ręce ale mózg je "wyłączył").
    Jednocześnie przestrzegam przed niekompetentnymi ludźmi. Pomiar fal mózgowych może robić operator wyszkolony do tego celu. Natomiast ich modyfikacji może podjąć się tylko specjalista. Jak nie jest to lekarz medycyny (najlepiej psychiatra lub neurolog albo pokrewne) lub psycholog (chodzi oczywiście o szkoły naukowe a nie dla wróżek - regulacji zawodu nie ma) a zajmuje się hipnozą (a nawet takimi okularkami i słuchawkami) - trzymać się (i bliskich też) z daleka.
  • #6
    adi1525
    Level 14  
    Dzięki wielkie za pomoc, mam już opanowane jakieś tam podstawy elektroniki i kilka projektów, więc myślę, że przy dużej wytrwałości się uda. Potrzebuje projekt na studia żeby się jakoś lekko wybić, więc motywację mam :P