Rytmus gama

Vlna gama je u člověka vzor nervových oscilací s frekvencí mezi 25 a 100 Hz, typicky však 40 Hz.

Podle populární teorie se vlny gama mohou podílet na vytváření jednoty vědomého vnímání (problém vazby). Na této teorii však nepanuje shoda; jak naznačuje jeden z výzkumníků:

Před rozvojem digitální elektroencefalografie byly gama vlny původně ignorovány, protože analogová elektroencefalografie je omezena na záznam a měření rytmů, které jsou obvykle nižší než 25 Hz. Jedna z prvních zpráv o nich pochází z roku 1964 a využívá záznamů elektrické aktivity elektrod implantovaných do zrakové kůry bdělých opic.

Souvisí s jednotou vědomí?

Myšlenka, že různé oblasti v mozku jsou stimulovány současně, se objevila v roce 1988 na základě zjištění, že dva neurony kmitají synchronně (i když nejsou přímo propojeny), když jeden vnější objekt stimuluje jejich příslušná receptivní pole. Následné experimenty mnoha dalších autorů prokázaly tento jev v širokém spektru vizuálního poznávání. Zejména,
Francis Crick a Christof Koch v roce 1990 tvrdili, že existuje významný vztah mezi vazbou
a problémem vizuálního vědomí a v důsledku toho, že
synchronní oscilace o frekvenci 40 Hz mohou být kauzálně zapojeny do vizuálního vědomí.
stejně jako ve vizuální vazbě. Později stejní autoři vyjádřili skepsi nad myšlenkou, že 40 Hz oscilace jsou dostatečnou podmínkou pro zrakové vědomí.

Hlavní článek Andrease K. Engela a dalších v časopise Consciousness and Cognition (1999), který obhajuje časovou synchronii jako základ vědomí, definuje hypotézu gama vln takto:

Navrhovaný mechanismus spočívá v tom, že gama vlny souvisejí s nervovým vědomím prostřednictvím mechanismu vědomé pozornosti:

Tvrdí se tedy, že když všechny tyto neuronální shluky oscilují společně během těchto přechodných období synchronizovaného pálení, pomáhají vyvolat vzpomínky a asociace ze zrakového vjemu na jiné pojmy.
Tím se spojuje distribuovaná matice kognitivních procesů a vytváří se koherentní, sladěný kognitivní akt, jako je vnímání. To vedlo k teoriím, že gama vlny jsou spojeny s řešením problému vazby.

Doporučujeme:  Tvorba dojmu

Vlny gama jsou pozorovány jako nervová synchronizace vizuálních podnětů při vědomí i podprahových podnětů. Tento výzkum také vrhá světlo na to, jak může nervová synchronizace vysvětlit stochastickou rezonanci v nervovém systému. Jsou také zapojeny do spánku REM, který zahrnuje vizualizace, a také během anestezie.

Studie publikovaná v roce 2009 v časopise Nature úspěšně vyvolala gama vlny v myších mozcích. Vědci tuto studii provedli pomocí optogenetiky (metoda kombinace genetického inženýrství se světlem k manipulaci s aktivitou jednotlivých nervových buněk). Myším byl geneticky upraven protein channelrhodopsin-2 (ChR2), který senzibilizuje buňky na světlo, a to tak, aby byl exprimován v cílové skupině interneuronů. Tyto interneurony s rychlým spikováním (FS), známé vysokou elektrickou aktivitou, byly poté aktivovány optickým vláknem a laserem – druhým krokem v optogenetice. Tímto způsobem byla manipulována buněčná aktivita těchto interneuronů ve frekvenčním rozsahu 8-200 Hz. Studie přinesla empirický důkaz indukce gama vln v přibližném intervalu 25-100 Hz. Vlny gama byly nejvíce patrné při frekvenci 40 Hz; to naznačuje, že vlny gama vyvolané manipulací s FS jsou rezonanční vlastností mozkového obvodu. Jedná se o první studii, v níž bylo prokázáno, že stav mozku lze vyvolat aktivací určité skupiny buněk.

Experimenty na tibetských buddhistických mniších prokázaly souvislost mezi transcendentálními duševními stavy a gama vlnami.
Navrhované vysvětlení vychází ze skutečnosti, že gama je vnitřně lokalizovaná. Neurovědec Sean O’Nuallain předpokládá, že právě tato existence synchronizovaných gama vln naznačuje, že dochází k něčemu podobnému singularitě – nebo prozaičtěji řečeno k vědomému prožitku. Tato práce přináší experimentální a simulovaná data, která ukazují, že to, co mají mistři meditace společné, je schopnost uvést mozek do stavu, v němž je maximálně citlivý.

Jak bylo naznačeno výše, vlny gama byly pozorovány u tibetských buddhistických mnichů. Studie z roku 2004 se zúčastnilo osm tibetských buddhistů, kteří dlouhodobě meditují, a pomocí elektrod sledovali vzorce elektrické aktivity jejich mozku při meditaci. Vědci porovnávali mozkovou aktivitu mnichů se skupinou začínajících meditujících (tyto subjekty měly v rámci studie meditovat hodinu denně po dobu jednoho týdne před empirickým pozorováním). Ukázalo se, že v normálním meditačním stavu vykazovaly obě skupiny podobnou mozkovou aktivitu. Když však bylo mnichům řečeno, aby si během meditace vytvořili objektivní pocit soucitu, jejich mozková aktivita začala pálit rytmicky a koherentně, což naznačovalo, že neuronální struktury pálí v souladu. To bylo pozorováno na frekvenci 25-40 Hz, což je rytmus gama vln. Tyto oscilace v pásmu gama v mozkových signálech mnichů byly největší, jaké byly u lidí pozorovány (kromě oscilací při stavech, jako jsou záchvaty). Naopak u začínajících meditujících byly tyto oscilace v pásmu gama mizivé. Ačkoli se zdálo, že řada rytmických signálů se u začínajících meditátorů s dalšími zkušenostmi s cvičením posiluje, což naznačuje, že schopnost člověka vytvářet rytmus gama pásma se dá trénovat.

Doporučujeme:  Hinduistická filozofie

Tyto důkazy a výzkum oscilací v pásmu gama mohou vysvětlovat zvýšený pocit vědomí, blaženosti a intelektuální ostrosti po meditaci. Je pozoruhodné, že meditace má řadu zdravotních přínosů: snížení stresu, zlepšení nálady a prodloužení délky života mysli a jejích kognitivních funkcí. Současný dalajlama medituje každé ráno čtyři hodiny a říká, že je to tvrdá práce. Upřesňuje, že pokud by neurověda dokázala zkonstruovat způsob, jakým by mohl využívat psychologické a biologické výhody meditace, aniž by musel každé ráno absolvovat tuto praxi, byl by ochoten tuto novinku přijmout. Výše zmíněná studie, při níž byly u myší navozeny gama stavy, může být krokem tímto směrem.

Zastánci jako O’Nuallain a Andreas Engel však tvrdí, že gama důkazy přetrvávají i při pečlivém oddělení signálů.

Nedávné studie využívající magnetoencefalografii (MEG), která netrpí možnými artefakty spojenými s EEG, navíc identifikovaly gama aktivitu spojenou se smyslovým zpracováním, především ve zrakové kůře.

S ohledem na tuto teorii zůstává řada otázek nevysvětlena, pokud jde o podrobnosti, jak přesně časová synchronizace vede k vědomému uvědomění nebo jak nový vjem „vyvolá“ synchronizaci atd.

Gama a negativní emoce

Zdá se, že gama vlny se podílejí také na zpracování negativních podnětů. Nejenže jsou výraznější v částech mozku, které souvisejí s emocemi, jako je amygdala, ale podle Oya et al (2002) došlo při prezentaci negativních podnětů subjektům ke zvýšení výkonu gama vln ve srovnání s neutrálními nebo pozitivními podněty. Oathes et al. navíc (2008), že osoby s obecnou úzkostnou poruchou (GAD) měly po postupu vyvolávajícím úzkost vyšší vlny delta.

Spánek s rychlými pohyby očí – Spánek bez rychlých pohybů očí – Spánek s pomalými vlnami – Spánek s vlnami beta – Spánek s vlnami delta – Spánek s vlnami gama – Spánek s vlnami theta

Doporučujeme:  Calcineurin

Syndrom pokročilé spánkové fáze – Automatické chování – Porucha cirkadiánního rytmu spánku – Syndrom opožděné spánkové fáze – Dyssomnie – Hypersomnie – Insomnie – Narkolepsie – Noční děs – Nokturie – Noční myoklonus – Syndrom nepřetržitého spánku a bdění – Ondinova kletba – Parasomnie – Spánková apnoe – Spánková deprivace – Spavá nemoc – Spavá nemoc – Náměsíčnost – Náměsíčnost

Stavy vědomí -Sen – Obsah snu – Syndrom explodující hlavy – Falešné probuzení – Hypnagogie – Hypnické trhnutí – Lucidní sen – Noční můra – Noční emise – Spánková paralýza – Somnolence -.

Chronotyp – Léčba elektrospánku – Hypnotika – Zdřímnutí – Jet lag – Ukolébavka – Polyfázový spánek – Segmentovaný spánek – Siesta – Spánek a učení – Spánkový dluh – Spánková setrvačnost – Nástup spánku – Léčba spánku – Cyklus bdění – Chrápání