Бета-волна
Бета-волны , или бета-ритм , представляют собой нейронные колебания (мозговые волны) в мозге с диапазоном частот от 12,5 до 30 Гц (от 12,5 до 30 циклов в секунду ). Сосуществуют несколько различных ритмов, некоторые из которых имеют тормозную, а другие возбуждающую функцию. [ 1 ]
Бета-волны можно разделить на три части: низкие бета-волны (12,5–16 Гц, «Бета 1»); Бета-волны (16,5–20 Гц, «Бета 2»); и высокие бета-волны (20,5–28 Гц, «Бета 3»). [ 2 ] Бета-состояния – это состояния, связанные с нормальным бодрствующим сознанием .
История
[ редактировать ]Бета-волны были открыты и названы немецким психиатром Гансом Бергером , который изобрел электроэнцефалографию (ЭЭГ) в 1924 году как метод регистрации электрической активности мозга на коже головы человека. Бергер назвал волны большей амплитуды и более медленной частоты, которые появлялись в задней части черепа, когда глаз испытуемого был закрыт, альфа-волнами . Волны с меньшей амплитудой и более высокой частотой, которые заменяли альфа-волны, когда испытуемый открывал глаза, затем были названы бета-волнами. [ 3 ]
Функция
[ редактировать ]Бета-волны низкой амплитуды с множеством и различными частотами часто связаны с активным, занятым или тревожным мышлением и активной концентрацией. [ 4 ]
В моторной коре бета-волны связаны с мышечными сокращениями , которые происходят при изотонических движениях и подавляются до и во время изменений движений. [ 5 ] с аналогичными наблюдениями в отношении мелкой и крупной моторики. [ 6 ] Всплески бета-активности связаны с усилением сенсорной обратной связи при статическом двигательном управлении и снижаются при изменении движений. [ 7 ] Бета-активность увеличивается, когда движению приходится сопротивляться или его добровольно подавляют. [ 8 ] Искусственная индукция повышенных бета-волн в моторной коре с помощью формы электрической стимуляции, называемой транскраниальной стимуляцией переменным током , в соответствии с ее связью с изотоническим сокращением, приводит к замедлению двигательных движений. [ 9 ]
Исследования обратной связи по вознаграждению выявили два различных бета-компонента; компонент с высоким бета (низким гамма), [ 10 ] и низкий бета-компонент. [ 11 ] В сочетании с неожиданным выигрышем компонент с высоким значением бета становится более глубоким при получении неожиданного результата с низкой вероятностью. [ 12 ] Однако считается, что низкий бета-компонент связан с упущением прибыли, когда прибыль ожидается. [ 11 ]
Во время покоя у человека быстрые бета-колебания преобладают в латеральной префронтальной коре (LPFC) после задне-переднего увеличения частоты. Это увеличение бета-частоты в большем количестве передних субрегионов соответствует анатомической модели функции LPFC, в которой когнитивный контроль организован иерархически, с более абстрактными и сложными механизмами контроля, обслуживаемыми большинством передних областей, и более прямым//конкретным контролем целенаправленных действий в задних отделах. сайты. Это также согласуется с тем фактом, что задняя часть бета-LPFC имеет более медленную частоту, аналогично той, которая наблюдается в покоящейся моторной коре. [ 13 ]
Отношения с ГАМК
[ редактировать ]
Бета-волны часто считаются показателем тормозной кортикальной передачи, опосредованной гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК), основным тормозным нейромедиатором нервной системы млекопитающих. Бензодиазепины, препараты, которые модулируют ГАМК А рецепторы , индуцируют бета-волны в записях ЭЭГ человека. [ 14 ] и крысы. [ 15 ] Спонтанные бета-волны также наблюдаются диффузно в записях ЭЭГ кожи головы у детей с синдромом дупликации 15q11.2-q13.1 ( Dup15q ), у которых есть дупликации ГАМК А генов субъединицы -рецептора GABRA5 , GABRB3 и GABRG3 . [ 16 ] Точно так же у детей с синдромом Ангельмана с делециями тех же генов субъединицы ГАМК А- рецептора наблюдается уменьшенная бета-амплитуда. [ 17 ] Таким образом, бета-волны, вероятно, являются биомаркерами ГАМКергической дисфункции, особенно при нарушениях нервного развития, вызванных делецией/дупликацией 15q.
См. также
[ редактировать ]Мозговые волны
[ редактировать ]- Дельта-волна – (0,1 – 3 Гц)
- Тета-волна – (4 – 7 Гц)
- Альфа-волна – (7 – 12 Гц)
- Бета-волна – (12 – 30 Гц)
- Гамма-волна – (30 – 100 Гц)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Расси, Эли; Линь, Ви Мин; Чжан, И; Эммерзал, Джилл; Хагенс, Саския (2023). «Ритмы β-диапазона влияют на время реакции» . эНейро . 10 (6). doi : 10.1523/ENEURO.0473-22.2023 . ISSN 2373-2822 . ПМЦ 10312120 . ПМИД 37364994 .
- ^ Рангасвами М., Поржеш Б., Чорлиан Д.Б., Ван К., Джонс К.А., Бауэр Л.О., Рорбо Дж., О'Коннор С.Дж., Куперман С., Райх Т., Беглейтер (2002). «Бета-сила в ЭЭГ алкоголиков». Биологическая психология . 52 (8): 831–842. дои : 10.1016/s0006-3223(02)01362-8 . ПМИД 12372655 . S2CID 26052409 .
- ^ Бужаки, Дьёрдь (2006). Ритмы мозга . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 4 . ISBN 978-0-19-530106-9 .
- ^ Баумейстер Дж., Бартель Т., Гейсс К.Р., Вайс М. (2008). «Влияние фосфатидилсерина на когнитивные способности и кортикальную активность после вызванного стресса». Пищевая неврология . 11 (3): 103–110. дои : 10.1179/147683008X301478 . ПМИД 18616866 . S2CID 45936526 .
- ^ Бейкер, С.Н. (2007). «Колебательные взаимодействия между сенсомоторной корой и периферией» . Современное мнение в нейробиологии . 17 (6): 649–55. дои : 10.1016/j.conb.2008.01.007 . ПМК 2428102 . ПМИД 18339546 .
- ^ Истхоуп, Эрик; Шамей, Ариан; Лю, Ядун; Гик, Брайан; Фелс, Сидней (17 августа 2023 г.). «Корковый контроль позы в мелкой моторике: данные из положения покоя между высказываниями» . Границы человеческой неврологии . 17 : 1139569. дои : 10.3389/fnhum.2023.1139569 . ПМЦ 10469778 . ПМИД 37662639 .
- ^ Лало, Э; Гилбертсон, Т; Дойл, Л; Ди Лаззаро, В; Чиони, Б; Браун, П. (2007). «Фазическое увеличение бета-активности коры связано с изменениями в сенсорной обработке у человека». Экспериментальное исследование мозга. Экспериментель Хирнфоршунг. Церебральный эксперимент . 177 (1): 137–45. дои : 10.1007/s00221-006-0655-8 . ПМИД 16972074 . S2CID 24685610 .
- ^ Чжан, Ю; Чен, Ю; Бресслер, СЛ; Дин, М. (2008). «Подготовка ответа и торможение: роль коркового сенсомоторного бета-ритма» . Нейронаука . 156 (1): 238–46. doi : 10.1016/j.neuroscience.2008.06.061 . ПМЦ 2684699 . ПМИД 18674598 .
- ^ Погосян А; Гейнор, LD; Эусебио, А; Браун, П. (2009). «Повышение активности коры головного мозга на частотах бета-диапазона замедляет движение человека» . Современная биология . 19 (19): 1637–41. Бибкод : 2009CBio...19.1637P . дои : 10.1016/j.cub.2009.07.074 . ПМК 2791174 . ПМИД 19800236 .
- ^ Марко-Паллерес Дж., Кукурелл Д., Кунильера Т., Гарсиа Р., Андрес-Пуэйо А., Мюнте Т.Ф. и др. (2008). Колебательная активность человека, связанная с обработкой вознаграждения в игровой задаче, Neuropsychologia, 46, 241-248. doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2007.07.016
- ^ Jump up to: а б Япл З., Мартинес-Сайто М., Новиков Н., Алтухов Д., Шестакова А., Ключарев В. (2018). Мощность бета-колебаний, вызванных обратной связью, отражает отсутствие вознаграждений: данные исследования ЭЭГ, посвященного азартным играм, Frontiers in Neuroscience, 12, 776. два : 10.3389/fnins.2018.00776
- ^ ХаджиХоссейни, А., Родригес-Форнеллс, А., и Марко-Паллерес, Дж. (2012). Роль бета-гамма-колебаний в обработке неожиданных вознаграждений, Neuroimage, 60, 1678–1685. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.01.125
- ^ Капилла А., Арана Л., Гарсиа-Уэскар М., Мелькон М., Гросс Дж. и Кампо П. (2022). Собственные частоты покоящегося человеческого мозга: атлас на основе МЭГ. НейроИмидж , 258 , 119373.
- ^ Фещенко, В; Веселис, Р; Рейнзель, Р. (1997). «Сравнение ЭЭГ-эффектов мидазолама, тиопентала и пропофола: роль основных колебательных систем». Нейропсихобиология . 35 (4): 211–20. дои : 10.1159/000119347 . ПМИД 9246224 .
- ^ Ван Лиер, Хестер; Дринкенбург, Вильгельмус; Ван Итен, Ивонн; Коэнен, Антон (2004). «Влияние диазепама и золпидема на бета-частоты ЭЭГ у крыс зависит от поведения». Нейрофармакология . 47 (2): 163–174. doi : 10.1016/j.neuropharm.2004.03.017 . ПМИД 15223295 . S2CID 20725910 .
- ^ Фрелих, Джоэл; Сентурк, Дамла ; Сараванапандиан, Видья; Гольшани, Пейман; Райтер, Лоуренс; Санкар, Раман; Тиберт, Рональд; ДиСтефано, Шарлотта; Хьюберти, Скотт; Кук, Эдвин; Джесте, Шафали (декабрь 2016 г.). «Количественный электрофизиологический биомаркер синдрома дупликации 15q11.2-q13.1» . ПЛОС ОДИН . 11 (12): e0167179. Бибкод : 2016PLoSO..1167179F . дои : 10.1371/journal.pone.0167179 . ПМК 5157977 . ПМИД 27977700 .
- ^ Хипп, Йорг Ф.; Ходжа, Омар; Кришнан, Мишель; Джесте, Шафали С.; Ротенберг, Александр; Эрнандес, Мария-Клеменсия; Тан, Вен-Ханн; Сидоров Михаил С.; Филпот, Бенджамин Д. (18 января 2019 г.). «Электрофизиологический фенотип при синдроме Ангельмана различается между генотипами» . Биологическая психиатрия . 85 (9): 752–759. doi : 10.1016/j.biopsych.2019.01.008 . ISSN 0006-3223 . ПМК 6482952 . ПМИД 30826071 .