You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Loading...

EEG

نحوه کارکرد EEG

میلیاردها سلول عصبی در مغز شما سیگنال‌های الکتریکی بسیار کمی تولید می‌کنند که الگویی به نام امواج مغزی تشکیل می دهند. الکترودها امواج مغزی شما را تشخیص می‌دهند و دستگاه EEG سیگنال‌ها را تقویت کرده و آن‌ها را در یک الگوی موج بر روی کاغذ گراف یا صفحه رایانه ضبط می‌کند. به آخرین باری فکر کنید که سعی کردید یک جدول کلمات متقاطع را حل کنید یا شروع به یادگیری یک زبان جدید کنید. آخرین باری را که در وسط یک رؤیای عجیب از خواب بیدار شده‌اید یا لازم بوده راه خود را در شهری که قبلاً نبوده اید، بیابید، به یاد آورید. همانطور که فکر می‌کنید، می‌بینید، خواب می‌بینید، و حس می‌کنید، مغز شما پیوسته فعال است، تمام اطلاعات را جذب می کند، داده‌های موجود را فشرده و مجدداً اتصال می‌‌دهد و همه چیز را در یک تجربه پیوسته ادغام می‌کند. برای شما، این پروسه، واقعیت شما را تشکیل می‌دهد. مغز شما زنده است؛ مغز شما نحوه مشاهده محیط شما، فیلترها یا طیف تیرگی یا روشنی اشیاء و اطلاعات مربوط به شما را شکل می‌دهد. این داستان‌های خود را بر اساس افکار، احساسات، خواسته‌ها و تجربیات شما ایجاد می‌کند، در نهایت رفتار شما را ایجاد می‌کند.

فعالیت الکتریکی مغز:

مغز از میلیاردها سلول تشکیل شده است، نیمی از آن‌ها سلول‌های عصبی هستند و نیمی از آن‌ها به فعالیت نورون‌ها کمک و آن را تسهیل می‌کنند. این نورون‌‌ها از طریق سیناپس‌ها به هم متصل می‌شوند، که به عنوان دروازه‌های فعالیت مهاری یا تحریک‌کننده عمل می‌کنند. هرگونه فعالیت سیناپسی، یک ایمپالس الکتریکی کوچک را ایجاد می‌کند که به آن پتانسیل پس سیناپسی گفته می‌شود. البته اندازه‌گیری این ایمپالس تولید شده توسط یک نورون منفرد، بدون تماس مستقیم با آن دشوار است. با این حال، هرگاه هزاران نورون همگام شوند، یک میدان الکتریکی تولید می‌کنند که به اندازه کافی قوی باشد و از طریق بافت، استخوان و جمجمه پخش شود. سرانجام می‌توان آن را بر روی سطح سر اندازه گرفت.


به این موضوع مانند لرزش‌های کوچک مداوم از زلزله‌های ظریف فکر کنید. به خودی خود، هر یک از لرزه‌ها ممکن است خیلی کوچک باشد که متوجه آن نشوید، اما اگر چند تا از آن‌ها هم‌زمان اتفاق بیفتد که در همان مکان و در همان ریتم قرار بگیرند، همه آن‌ها به یک زلزلۀ عظیم تبدیل می‌شوند که حتی صدها مایل دورتر نیز قابل حس‌شدن است. الکترونسفالوگرافی، یاEEG، یک روش فیزیولوژیکی برای ثبت فعالیت الکتریکی حاصل از مغز از طریق الکترودهای قرار گرفته در سطح پوست سر است. برای کاربرد سریعتر، الکترودها در کلاه‌های الاستیک سوار می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که می‌توان داده‌ها را از موقعیت‌های یکسان پوست سر جمع‌آوری کرد.

درک ملزومات الکتروانسفالوگرافی بسیار شگفت آور است:

EEG فعالیت الکتریکی تولید شده توسط فعالیت هماهنگ شده هزاران نورون (در ولت) را اندازه‌گیری می‌کند. وضوح بسیار عالی را فراهم می کند، به شما امکان می‌دهد فعالیت در مناطق قشر مغز را شناسایی کنید. از آنجا که نوسانات ولتاژ اندازه‌گیری شده در الکترودها بسیار ناچیز است، داده‌های ضبط شده دیجیتالی شده و به یک آمپلی‌فایر (تقویت‌کنندۀ الکتریکی) ارسال می‌شوند. داده‌های تقویت شده سپس می‌توانند به عنوان توالی‌ای از مقادیر ولتاژ نمایش داده شوند. تفاوت قیمت در سیستم‌های EEG، معمولاً به دلیل تعداد الکترودها، کیفیت دیجیتال، کیفیت تقویت‌کننده و تعداد عکس‌های دستگاه در هر ثانیه می‌تواند باشد (این میزان نمونه برداری در هرتز است). EEG یکی از سریع‌ترین تکنیک‌های تصویربرداری است که اغلب از نمونه‌گیری بالایی برخوردار است. صد سال پیش دوره زمانی EEG روی کاغذ ترسیم می‌شد. سیستم‌های فعلی، داده‌ها را به صورت دیجیتالی به عنوان جریان مداوم ولتاژ در صفحه نمایش می‌دهند.

ناحیه های مغز

چگونه می‌توان داده‌های EEG را تفسیر کرد؟

از آنجا که EEG دورۀ زمانی فعالیت الکتریکی ایجاد شده توسط مغز را کنترل می‌کند، می‌توانید به وسیلۀ آن تفسیر کنید که کدام قسمت‌های قشر مسئول پردازش اطلاعات در یک زمان معین هستند:

قشر پس‌سری:

این بخش از مغز در درجه اول مسئول پردازش اطلاعات بصری است. آزمایش های EEG با محرک‌های بصری (فیلم‌ها، تصاویر) غالباً بر تأثیرات در مناطق پس‌سری تمرکز می‌کنند.

قشر آهیانه‌ای:

قشر پاریتال یا آهیانه‌ای در درجه اول وظایف حرکتی را بر عهده دارد و در هنگام انجام کارهایی که خود به آن‌ها مراجعه می کنیم - مثلاً وقتی با اشیاء یا اطلاعاتی که برای ما مهم است روبرو می‌شویم فعال است.

قشر گیج‌گاهی:

قشر تمپورال یا گیج‌گاهی جنبه‌های جانبی دارد که وظیفه پردازش زبان و تولید گفتار را بر عهده دارند. مناطق میانی (درونی) در هنگام پیمایش مسیریابی فضایی فعال‌تر هستند.

قشر پیشانی:

قسمت جلوی مغز انسان در مقایسه با اکثر پستانداران دیگر بزرگ شده است. اصولاً قشر جلوی همه چیز مربوط به عملکرد اجرایی است: این به ما کمک می‌کند تا کنترل خود را حفظ کنیم، برنامه‌ریزی برای آینده داشته باشیم و بر رفتار خود نظارت داشته باشیم.

جدا از ویژگی‌های منطقه‌ای جایی که فعالیت الکتریکی خاصی از آن سرچشمه گرفته است، می‌توانید اینکه کدام فرکانس‌ها در درجه اول، فعالیت در حال انجام را هدایت می‌کنند، تجزیه و تحلیل کنید.

هر زمان که مغز شما در وضعیت خاصی قرار دارد، الگوهای فرکانس تغییر می‌کند و به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

دلتا (1 - 4 هرتز) - در آزمایشگاه‌های بررسی خواب، امواج دلتا برای ارزیابی عمق خواب بررسی می‌شوند. هرچه ریتم دلتا قوی‌تر باشد، خواب عمیق‌تر است. افزایش قدرت دلتا (افزایش مقدار ضبط موج دلتا) همچنین با افزایش کارهای حافظه داخلی مرتبط است.

تتا (4 - 7 هرتز) - تتا با طیف گسترده‌ای از پردازش ادراکی، مانند رمزگذاری و بازیابی حافظه و همچنین عمل شناخت همراه است. هر وقت با وظایف دشوار روبرو شدیم (شمارش 7 تا 7 تا به عقب از 100، یا وقتی که به عنوان مثال مسیر خانه را از محل کار به یاد می‌آوریم) ، امواج تتا برجسته تر می‌شوند. تتا نیز با افزایش سطح خستگی همراه است.

فرکانس مغزی

آلفا (7 - 12 هرتز) - هر وقت چشمان خود را ببندیم و خود را به آرامش برسانیم، امواج آلفا به دست می‌آیند. در حالت آرامش بیدار، سطح آلفا افزایش می‌یابد. آموزش بیوفیدبک غالباً از امواج آلفا برای نظارت بر آرامش استفاده می‌کند. آن‌ها همچنین با بازداری از بروز احساسات و توجه نیز پیوند دارند.

بتا (12 - 30 هرتز) - در مناطق حرکتی، فرکانس‌های بتا با برنامه‌ریزی یا اجرای حرکات هر قسمت از بدن قوی‌تر می‌شوند. جالب است که زمانی که ما حرکات بدنی افراد دیگر را مشاهده می‌کنیم هم، این افزایش بتا قابل توجه است. به نظر می‌رسد مغز ما از حرکات اندام آن‌ها تقلید می‌کند، این نشان می‌دهد که یک "سیستم عصبی آینه‌ای" پیچیده در مغز ما وجود دارد که به طور بالقوه با فرکانس‌های بتا هماهنگ است.

گاما ( بیش از 30 هرتز ، به طور معمول 40 هرتز) - برخی محققان معتقدند كه گاما نشان‌دهندۀ تمركز توجه است و به عنوان فرکانس حامل برای تسهیل تبادل داده بین مناطق مغز عمل می‌كند.برخی دیگر گاما را با حرکات سریع چشم، به اصطلاح میکروساکادها مرتبط می‌کنند که برای پردازش حسی و جذب اطلاعات جزء لاینفک محسوب می‌شوند.

فرکانس مغزی

تجزیه و تحلیل داده‌های EEG می‌تواند بسیار چالش برانگیز باشد. پردازش سیگنال، تشخیص مصنوعی و میرایی، استخراج ویژگی‌ها و محاسبه معیارهای ذهنی از قبیل بار عمل، درگیری، خواب‌آلودگی یا هوشیاری، همگی نیاز به سطح و تخصص خاصی از تجربه و مهارت دارند تا بتوانند اطلاعات ارزشمند را از داده‌های جمع‌آوری شده به درستی شناسایی و استخراج کنند.

گرد آوری: یاسمن سبحانی


نظر شما در مورد مقاله :



ربات داوینچی
هوش مصنوعی
EMG
MRI
سلول های بنیادی
فرصت های شغلی مهندسی پزشکی
ربات داوینچی
هوش مصنوعی
EMG
MRI
سلول های بنیادی
فرصت های شغلی مهندسی پزشکی