γ 波

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呢個腦電波喺 1 秒之內有超過 30 個波,頻率高過 30 Hz,所以屬於 Gamma 波。

γ 波英文gamma wave)係腦電波嘅一種,個名出自希臘字母當中嘅「γ」,指頻率喺 25 Hz 至 100 Hz 之間嘅腦電波[1],而實際觀察到嘅 Gamma 波頻率多數都係喺 40 Hz 左右[2]。Gamma 波喺腦電研究上係一個相當大嘅未知:Gamma 波喺早期嘅腦電波研究嗰度曾經俾學界忽視,因為嗰陣時嘅模擬腦電圖技術好多時都淨係量度得到頻率 25 Hz 以下嘅腦電波-對於 Gamma 波,佢哋連度都度唔到[1][3];而到咗廿一世紀,對於「Gamma 波喺個入面到底扮演咗啲乜嘢角色」呢個問題,神經科學心理學界仲未有一致嘅共識。

有一個(有唔少爭議性嘅)假說係,Gamma 波專門負責令到一個人個腦所接收到嘅訊息合埋一齊,並且產生有意識感知[4][5][6]

同意識嘅啦掕[編輯]

概論[編輯]

  • Gamma 波同意識好有啦掕。由哥倫比亞神經科學家羅多科意那斯英文Rodolfo Llinás所做嘅研究顯示,一個人醒住或者發夢嗰陣嘅意識係建基於頻率 40 Hz(屬 Gamma 波)嘅腦電波嘅,呢種腦電波存在喺丘腦(Thalamus)同大腦皮層之間[7][8]。廿一世紀頭嘅神經科學家作出咗假說,話呢種腦電波會以每秒 40 下嘅頻率由丘腦嗰度產生出嚟,並且由前到後橫掃成個腦,令到多個唔同嘅神經網絡嘅訊息結合埋一齊,並且產生意識。如果丘腦受損嘅話,呢種 Gamma 波會終止,令到個人冇辦法產生意識,於是個人會陷入昏迷[9]
  • 神經科學界自從誕生以嚟都有喺度問所謂嘅整合問題(The binding problem):神經科學界知道個腦唔同區域處理緊唔同嘅訊息,但係「呢啲訊息係點樣結合埋一齊產生一個意識」係一個問題,而喺睇完 Gamma 波研究之後,有神經科學家主張話 Gamma 波能夠幫手解決整合問題[10],係意識嘅關鍵[11]
  • 當個人受到有意識或者無意識嘅視覺刺激嗰陣,佢哋嘅腦會有大規模嘅 Gamma 波同步活動[12][13][14][15]
  • Gamma 波亦都會喺快速動眼睡眠(Rapid eye movement sleep)或者受麻醉嘅狀態嗰時出現[6]

光遺傳學研究[編輯]

  • 亦都有研究嘗試用實驗方法控制老鼠嘅腦嘅 Gamma 波。有研究者用光遺傳學(optogenetics)嘅方法改變啲老鼠嘅基因,等研究員有得用控制佢哋啲神經細胞[16]。佢哋將一種會令到細胞變得對光敏感嘅蛋白質遺傳工程嘅方式植入去呢啲老鼠嘅某一啲聯合神經細胞(Interneuron)嗰度。呢種快速射 spike(fast-spiking)嘅聯合神經細胞不嬲都有高度嘅電活動,而做咗呢個程序之後啲研究員就能夠用光特登啟動呢啲神經細胞[17]。啲研究員發現,用唔同頻率啟動快速射 spike 嘅聯合神經細胞會增強 Gamma 波嘅波幅。

冥想嘅研究[編輯]

睇埋:冥想嘅研究

對於冥想嘅研究顯示,Gamma 波同某啲超脫性嘅心理狀態有相關[11][18][19]。例如係有一份研究就指,個腦嘅某幾個區域嘅 Gamma 波活動喺啲藏傳佛教僧人進入冥想狀態嗰陣會變強,尤其係喺左腦前額葉(prefrontal cortex;大腦皮層最近額頭嗰忽)嗰度[18],而且呢啲僧人所用嗰啲冥想訓練仲能夠幫一個本嚟唔識冥想嘅人慢慢噉變到愈嚟愈有能力進入呢種狀態[18]。事實係,綜合呢啲研究,各路宗教嘅冥想大家都有一個共通點:佢哋曉用佢哋各自嘅技巧令到個腦進入一種敏感度最大化嘅狀態。

試過有份研究揾咗 8 個長期練冥想嘅藏傳佛教徒返嚟研究,用電極監察佢哋喺冥想嗰陣時嘅腦電活動[20]。同時,啲研究員將由熟識冥想嘅僧人身上得到嘅數據攞去同由新仔冥想者身上得到嘅比較。喺正常嘅冥想狀態之下,兩者嘅腦活動冇明顯分別,但係當啲研究員叫啲僧人喺冥想嗰時特登產生一種慈悲為懷嘅感覺嗰陣,佢哋個腦會以 Gamma 節奏(25 到 40 Hz)射訊號,進入一種多個神經結構和諧噉射訊號嘅狀態,而且個波幅仲要係以冇發羊吊嘅人類嚟異常噉高。相比之下,呢種腦活動冇乜點喺新仔冥想者嘅腦嗰度出現。而隨住新仔冥想者練習同進步,佢哋個腦出現呢種 Gamma 波嘅能力會變到愈嚟愈似啲僧人嘅-顯示呢種能力係有得透過後天學返嚟嘅。

呢啲研究亦都引起咗醫療界嘅注意[19]:研究指,冥想對健康好有益,可以幫手解壓、提高心情、同令到認知表現提高等等。因為噉,「冥想呢家嘢有得學,甚至可能有得運用神經科學技術控制」呢個諗頭令到更加多人有興趣研究冥想同 Gamma 波嘅關係[19]

睇埋[編輯]

參考書[編輯]

  • Brazier, M. A. B. (1970), The Electrical Activity of the Nervous System, London: Pitman.
  • Bruce Bower (2004). "Synchronized thinking. Brain activity linked to schizophrenia, skillful meditation". Science News. 166 (20): 310.

[編輯]

  1. 1.0 1.1 Hughes JR (July 2008). "Gamma, fast, and ultrafast waves of the brain: their relationships with epilepsy and behavior". Epilepsy Behav. 13 (1): 25–31.
  2. Ian Gold (1999). "Does 40-Hz oscillation play a role in visual consciousness?". Consciousness and Cognition. 8 (2): 186–195.
  3. Hughes JR. (1964). Responses from the visual cortex of unanesthetized monkeys. pp. 99–153. In: Pfeiffer CC, Smythies JR, (Eds), International review of neurobiology vol. 7, Academic Press, New York.
  4. Buzsaki, György (2006). "Cycle 9, The Gamma Buzz". Rhythms of the brain. Oxford.
  5. Singer, W.; Gray, C.M. (1995). "Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis". Annu. Rev. Neurosci. 18: 555–586.
  6. 6.0 6.1 Vanderwolf CH (Feb 2000). "Are neocortical gamma waves related to consciousness?". Brain Res. 855 (2): 217–24.
  7. Llinas, R., & Ribary, U. (1993). Coherent 40-Hz oscillation characterizes dream state in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 90(5), 2078-2081.
  8. Llinás, R. R., & Paré, D. (1991). Of dreaming and wakefulness. Neuroscience, 44(3), 521-535.
  9. Alkire, M. T., Hudetz, A. G., & Tononi, G. (2008). Consciousness and anesthesia. Science, 322(5903), 876-880.
  10. Buzsaki, György (2006). "Cycle 9, The Gamma Buzz". Rhythms of the brain. Oxford.
  11. 11.0 11.1 O'Nuallain, Sean. "Zero Power and Selflessness: What Meditation and Conscious Perception Have in Common". Journal: Cognitive Sciences 4(2).
  12. Melloni L, Molina C, Pena M, Torres D, Singer W, Rodriguez E (Mar 2007). "Synchronization of neural activity across cortical areas correlates with conscious perception". J Neurosci. 27 (11): 2858–65.
  13. Siegel M, Donner TH, Oostenveld R, Fries P, Engel AK (Mar 2008). "Neuronal synchronization along the dorsal visual pathway reflects the focus of spatial attention". Neuron. 60 (4): 709–719.
  14. Gregoriou GG, Gotts SJ, Zhou H, Desimone R (Mar 2009). "High-frequency, long-range coupling between prefrontal and visual cortex during attention". Science. 324 (5931): 1207–1210.
  15. Baldauf D, Desimone R (Mar 2014). "Neural mechanisms of object-based attention". Science. 344 (6182): 424–427.
  16. Iaccarino, Hannah F.; Singer, Annabelle C.; Martorell, Anthony J.; Rudenko, Andrii; Gao, Fan; Gillingham, Tyler Z.; Mathys, Hansruedi; Seo, Jinsoo; Kritskiy, Oleg; Abdurrob, Fatema; Adaikkan, Chinnakkaruppan; Canter, Rebecca G.; Rueda, Richard; Brown, Emery N.; Boyden, Edward S.; Tsai, Li-Huei (7 December 2016). "Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia". Nature. 540 (7632): 230–235.
  17. J. Cardin, M. Carle, K. Meletis, U. Knoblich, F. Zhang, K. Deisseroth, Li-Huei Tsai and Christopher Moore (2009) Driving fast-spiking cells induces gamma rhythm and controls sensory responses. Nature, 459: 663-668.
  18. 18.0 18.1 18.2 "Meditation Gives Brain a Charge, Study Finds (washingtonpost.com)". 華盛頓郵報. 喺2018-10-23搵到. 
  19. 19.0 19.1 19.2 "What can neuroscience learn from Buddhist meditation?". Radio National (用英文寫). 2016-04-29. 喺2018-10-23搵到. 
  20. Lutz A.; Greischar L.L.; Rawlings N.B.; Ricard M.; Davidson R.J. (2004). "Long-term meditators self-induce high amplitude gamma synchrony during mental practice". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 101: 16369–16373.

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