Передача сигналов в нервной системе человека осуществляется как химическим (с помощью нейротрансмиттеров), так и электрическим (потенциалы действия) путем. Одиночный потенциал действия или мембранное напряжение одного нейрона являются слишком слабыми, чтобы их было возможно уловить не инвазивными методами диагностики. Однако электроды могут улавливать суммирование синхронно действующих потенциалов действия и сделать колебания электрической активности видимыми.
Существует определенная связь между психическим состоянием человека и волнами ЭЭГ. Отклонения или необычные мозговые волны могут указывать на патологию. Анализом и описанием таких волн занимается невролог.
Электроды измеряют активность тех частей коры головного мозга, которые имеют высокую плотность нервных клеток. Однако ЭЭГ измеряет не только электрический потенциал нервных клеток в головном мозге, но также мышцы головы и кожи. Соответственно, основные ритмы ЭЭГ не отражают точную активность нейронов. Ритмы ЭЭГ и их связь с функциональным состоянием мозга является предметом споров в научной среде.
Дельта-ритмы
Дельта-ритмы ЭЭГ имеют низкую частоту от 0,1 до <4 Гц. Дельта-волны являются типичными функциональными волнами фаз глубокого сна без сновидений. У младенцев дельта-ритм также присутствует после пробуждения.
Тета-волны
Тета-волна – медленный ритм в частотном диапазоне от 4 до <8 Гц. Они чаще встречаются во время сонливости и в состояние дрема. Ритмы ЭЭГ и их характеристика зависят от возраста пациента. В состоянии бодрствования они присутствуют у малышей, однако наличие у взрослых может указывать на дисфункцию или поражение головного мозга.
Альфа-волны
Нормальный альфа-ритм на ЭЭГ имеет следующие особенности:
частота 8-12 Гц: нижний предел нормы альфа-ритма у взрослых и детей старше 8 лет составляет 8 Гц;
местоположение: затылочные области;
морфология: ритмичная и регулярная;
амплитуда: обычно 20-100 мВ;
реактивность: появляется при закрытии глаз и исчезает при их открытии.
Бета-волны
Нормальный бета-ритм ЭЭГ имеет следующие характеристики:
Частота (по определению) более 13 Гц.
Местоположение: диффузное распространение.
Морфология: обычно ритмичная и симметричная.
Амплитуда: диапазон 5-20 мВ.
Реакционная способность: бета-активность усиливается во время первой и второй стадии сна, и уменьшается в глубоких фазах. Центральная бета-активность может быть реактивной к произвольным движениям и проприоцептивным стимулам.
Гамма-волны
Гамма-волна представляет собой сигнал в частотном диапазоне выше 30 Гц. Данный ритм возникает при сильной концентрации внимания, во время учебы или медитации. Недавние исследования показали, возникновение гаммы-ритмов необходимо для интеграции различных стимулов.
Следует отметить, гамма-ритмы не видны на полосе ЭЭГ невооруженным глазом.