Sóng gamma

Sóng gamma

Sóng gamma là dao động thần kinh ở người có tần số trong khoảng từ 25 đến 100 Hz,^[1] nhưng tần số 40 Hz là tiêu biểu.^[2]

Theo một lý thuyết phổ biến, sóng gamma có thể liên quan đến việc tạo ra sự thống nhất của nhận thức có ý thức (vấn đề liên kết "binding problem").^[3][4][5] Tuy nhiên, chưa có đồng thuận nào trên lý thuyết; như nhà nghiên cứu CH Vanderwolf đã phát biểu:

Có hay không hoạt động sóng gamma có liên quan đến nhận biết chủ quan là một câu hỏi rất khó mà không thể có câu trả lời chắc chắn vào thời điểm hiện tại.^[6]

Lịch sử

Trước khi có điện não đồ kỹ thuật số (digital), sóng gamma ban đầu không được chú ý vì điện não đồ tương tự (analog) chỉ có thể đo sóng có tần số nhỏ hơn 25 Hz ^[1]. Một trong những báo cáo đầu tiên về sóng gamma là vào năm 1964 khi điện não đồ được đo bằng cách cấy điện cực (electrode) vào vỏ não của những con khỉ tỉnh táo (awake monkeys).^[7]

Liên quan đến sự thống nhất của ý thức

Nguồn gốc

Ý kiến cho rằng các vùng riêng biệt trong não được kích thích đồng thời được đề xuất bởi một nghiên cứu năm 1988 ^[2]. Nghiên cứu này phát hiện rằng hai tế bào thần kinh dao động đồng bộ (mặc dù chúng không kết nối trực tiếp) khi một vật thể bên ngoài kích thích các trường tiếp nhận tương ứng của chúng. Các thí nghiệm sau đó của nhiều người khác đã xác nhận hiện tượng đối với nhiều trường hợp liên quan đến nhận thức thị giác (visual cognition). Cụ thể, Francis Crick và Christof Koch năm 1990 ^[8] lập luận rằng có một sự liên hệ đáng kể giữa sự liên kết (binding problem) và ý thức thị giác (visual consciousness) và có thể rằng tần số sóng dao động 40 Hz có liên quan đến sự nhận thức thị giác cũng như sự liên kết thị giác. Sau đó tác giả của bài nghiên cứu đã bày tỏ sự hoài nghi về ý kiến cho rằng sóng não tần số 40 Hz là điều kiện đủ cho nhận thức thị giác (visual awareness).^[9]

Bằng chứng đối lập

Nhiều nhà khoa học thần kinh không thuyết phục về lập luận sóng gamma. Các lập luận chống lại sự tồn tại của sóng gamma cho rằng khả năng là do sai sót trong đo đạc - như: sóng gamma đo bằng EEG có thể trong nhiều trường hợp là sự nhiễu của hoạt động điện cơ ^[10][11] - liên quan đến chức năng thần kinh khác, chẳng hạn như chuyển động mắt phút.^[12]

Tuy nhiên, những người ủng hộ như O'Nuallain và Andreas Engel cho rằng bằng chứng gamma vẫn tồn tại ngay cả khi các tín hiệu sóng được tách cẩn thận.^[13][14]

Hơn nữa, các nghiên cứu gần đây sử dụng phương pháp đo từ điện não đồ (MEG), không bị nhiễu như đo bằng điện não đồ, đã xác định hoạt động gamma liên quan đến xử lý cảm giác,^[15] chủ yếu ở vỏ não thị giác.^{[16][17][18][19]}

Xem thêm

Sóng não

• Sóng delta - (0,1 - 3   Hz)
• Sóng theta - (4 - 7   Hz)
• Sóng mu - (7,5 - 12,5   Hz)
• Sóng SMR - (12,5 - 15,5   Hz)
• Sóng alpha - (7 (hoặc 8) - 12   Hz)
• Sóng beta - (12 - 30   Hz)
• Sóng gamma - (32 - 100   Hz)

Tham khảo

1. ^ Hughes JR (tháng 7 năm 2008). “Gamma, fast, and ultrafast waves of the brain: their relationships with epilepsy and behavior”. Epilepsy Behav. 13 (1): 25–31. doi:10.1016/j.yebeh.2008.01.011. PMID 18439878.
2. ^ Ian Gold (1999). “Does 40-Hz oscillation play a role in visual consciousness?”. Consciousness and Cognition. 8 (2): 186–195. doi:10.1006/ccog.1999.0399. PMID 10448001.
3. Buzsaki, György (2006). “Cycle 9, The Gamma Buzz”. Rhythms of the brain. Oxford. ISBN 978-0195301069.
4. Robert Pollack, The Missing Moment, 1999
5. Singer, W.; Gray, C.M. (1995). “Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis”. Annu. Rev. Neurosci. 18: 555–586. CiteSeerX 10.1.1.308.6735. doi:10.1146/annurev.ne.18.030195.003011. PMID 7605074.
6. Vanderwolf CH (tháng 2 năm 2000). “Are neocortical gamma waves related to consciousness?”. Brain Res. 855 (2): 217–24. doi:10.1016/S0006-8993(99)02351-3. PMID 10677593.
7. 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 OCLC 43986646
8. Crick, F., & Koch, C. (1990b). Towards a neurobiological theory of consciousness. Seminars in the Neurosciences v.2, 263-275.
9. Crick, F., Koch, C. (2003). “Framework for consciousness”. Nature Neuroscience. 6 (2): 119–26. doi:10.1038/nn0203-119. PMID 12555104.
10. Whitham EM; Pope KJ; Fitzgibbon SP; và đồng nghiệp (tháng 8 năm 2007). “Scalp electrical recording during paralysis: quantitative evidence that EEG frequencies above 20 Hz are contaminated by EMG”. Clin Neurophysiol. 118 (8): 1877–88. doi:10.1016/j.clinph.2007.04.027. PMID 17574912.
11. Whitham EM; Lewis T; Pope KJ; và đồng nghiệp (tháng 5 năm 2008). “Thinking activates EMG in scalp electrical recordings”. Clin Neurophysiol. 119 (5): 1166–75. doi:10.1016/j.clinph.2008.01.024. PMID 18329954.
12. Yuval-Greenberg S, Tomer O, Keren AS, Nelken I, Deouell LY (tháng 5 năm 2008). “Transient induced gamma-band response in EEG as a manifestation of miniature saccades”. Neuron. 58 (3): 429–41. doi:10.1016/j.neuron.2008.03.027. PMID 18466752.
13. O'Nuallain, Sean. “Zero Power and Selflessness: What Meditation and Conscious Perception Have in Common”. Bản gốc lưu trữ ngày 7 tháng 1 năm 2017. Truy cập ngày 30 tháng 5 năm 2009. Journal: Cognitive Sciences 4(2).
14. Dynamic predictions: Oscillations and synchrony in top-down processing, AK Engel, P Fries, W Singer, Nature Reviews Neuroscience, 2001
15. Kort, N; Cuesta, P; Houde, JF; Nagarajan, SS (2016). “Bihemispheric network dynamics coordinating vocal feedback control”. Human Brain Mapping. 37 (4): 1474–1485. doi:10.1002/hbm.23114. PMID 26917046.
16. Adjamian, P; Holliday, IE; Barnes, GR; Hillebrand, A; Hadjipapas, A; Singh, KD (2004). “Induced stimulus-dependent Gamma oscillations in visual stress”. European Journal of Neuroscience. 20 (2): 587–592. doi:10.1111/j.1460-9568.2004.03495.x. PMID 15233769.
17. Hadjipapas A.; Adjamian P; Swettenham J.B.; Holliday I.E.; Barnes G.R. (2007). “Stimuli of varying spatial scale induce gamma activity with distinct temporal characteristics in human visual cortex”. NeuroImage. 35 (2): 518–30. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.01.002. PMID 17306988.
18. Muthukumaraswamy SD, Singh KD (2008). “Spatiotemporal frequency tuning of BOLD and gamma band MEG responses compared in primary visual cortex”. NeuroImage. 40 (4): 1552–1560. doi:10.1016/j.neuroimage.2008.01.052. PMID 18337125.
19. Swettenham JB, Muthukumaraswamy SD, Singh KD (2009). “Spectral properties of induced and evoked gamma oscillations in human early visual cortex to moving and stationary stimuli”. Journal of Neurophysiology. 102 (2): 1241–1253. doi:10.1152/jn.91044.2008. PMID 19515947.

Đọc thêm

• Kaufman, Marc (ngày 3 tháng 1 năm 2005). “Meditation Gives Brain a Charge, Study Finds”. WashingtonPost.com. Truy cập ngày 16 tháng 6 năm 2005.
• Bruce Bower (2004). “Synchronized thinking. Brain activity linked to schizophrenia, skillful meditation”. Science News. 166 (20): 310. doi:10.2307/4015767. JSTOR 4015767.

Liên kết ngoài

• EpilepsyHealth.com - 'Lấy mẫu từ Chương 3' Phản hồi sinh học, Phản hồi thần kinh và Động kinh, Sally Fletcher (2005)
• Gamma: Cái nhìn sâu sắc và ý thức, hay chỉ là microsaccades? - Tóm tắt các nghiên cứu gần đây. 2009-06-26.
• Cách suy nghĩ có thể thay đổi bộ não Lưu trữ 2017-03-19 tại Wayback Machine, dalailama.com. 2007-01-29.