脳波, Electroencephalogram, EEG

6-25-2014 updated

脳波 EEG は,脳 brain で生じている電気活動を電極を使って記録したものをいう。頭皮の上に電極を置いても記録が可能であるが,動物では脳に電極を刺して記録することもある。

 


脳波と活動電位


脳波として記録されるのは,電極の下にある神経細胞 neuron の電気的活動の総和であり,これは集合電位と呼ばれる。

 

神経細胞では,様々な刺激などによって活動電位 action potential が発生する。これがシナプス synapse に到達すると,化学物質を介した神経伝達が行われ,次の神経細胞でシナプス後電位 postsynaptic potential が発生する。集合電位の発生には,活動電位でなくシナプス後電位であると考えられている(1)。

 

> 興奮性だけでなく,抑制性神経におけるシナプス後電位の発生も脳波に寄与するので注意(1)。

脳波の振動 Oscillations


> BOLD は一般に神経の発火頻度と相関するが,それよりも oscillation と相関するという報告も(2D)。

名称 周波数 特徴
δ(デルタ, delta)波 1 - 3 Hz  
θ(シータ, theta)波 4 - 6 Hz  
α(アルファ, alpha)波 8 - 13 Hz  
β(ベータ, beta)波 14 - 25 Hz  
γ(ガンマ, gamma)波 26 - 70 Hz  

> α-band は,top-down inhibitory process と関係する(3D)。

References

  1. 亀山 2003a. 位相空間軌跡解析法を用いたマウス脳波及びヒト脳波の研究. 早稲田大学学位論文.
  2. Riga et al. 2014a. The natural hallucinogen 5-MeO-DMT, component of Ayahuasca, disrupts cortical function in rats: reversal by antipsychotic drugs. Int J Neuropsychopharmacol, publined online.
  3. Viswanathan & Freeman 2007a. Neurometabolic coupling in cerebral cortex reflects synaptic more than spiking activity. Nat Neurosci 10, 1308-1312.