뇌파와 서핑 뇌파

Knowing Neurons and Wikimedia users Der Lange and Ultra Necton
출처 : 뉴런과 위키 미디어 사용자 알기 Der Lange와 Ultra Necton

그림은 양적 데이터를 보여주고 대중의 관심을 끌기위한 강력한 도구입니다. 매년 NASA는 화성의 모래 언덕과 먼 성운에 대한 많은 아름다운 이미지를 공개하여 공적 자금을 확보합니다. 마찬가지로 헤드 라인을 잡아 대중의 관심을 끌기 위해 기능적 뇌 활동에 대한 연구는 종종 대뇌 피질의 복잡한 표면에서 춤추는 다채로운 픽셀로 그 활동을 아름답게 묘사 할 때 가장 효과적입니다.

Wikimedia Commons user OpenStax
fMRI 뇌 스캔
출처 : Wikimedia Commons 사용자 OpenStax

아마도 저녁 뉴스에서 볼 수있는 놀라운 뇌 스캔을 생성하는 기능성 자기 공명 영상 또는 fMRI에 대해 들어 보셨을 것입니다. 그러나 이러한 이미지에는 중요한 차원 인 시간이 없습니다. 뇌 활동은 밀리 초 단위로 이루어 지지만 fMRI는 초당 약 1 회 전체 뇌 스캔 속도로이 활동을 포착합니다. 이것은 초당 1 프레임의 비율로 촬영 한 영화를 보는 것과 비슷합니다.

뇌파 의 약자 ​​인 뇌파는 1929 년 한스 버거 (Hans Berger) 가 처음으로 도입 한 비교적 오래 된 기술로 두피에 전극을 두어 밀리 초의 분해능을 가진 두뇌의 전기 활동 (뇌파)을 기록합니다. 초당 수천 개의 샘플을 취함으로써 뇌파는 자극에 대한 두 번째 신경 반응의 시간 경과를 포착합니다. 또한, 뇌파는 시냅스 및 수상 돌기라고 불리는 뉴런의 부분에서 일어나는 뇌 활동의 직접적인 척도이며 대신 fMRI는 시냅스 활동 및 신경 세포 발화의 대용 물로서 대사 활동을 측정합니다.

Joel Frohlich
저자는 EEG 캡을 착용했다.
출처 : Joel Frohlich

현대의 컴퓨터는 EEG가 섹시한 그림을 만들지 못하는 상대적인 고대 성을 감안할 때 뇌파를 원시 기술로 생각할 수도 있지만 뇌파 기록으로 엄청난 양의 정보를 얻을 수 있습니다. 원래는 지진계와 같은 방식으로 움직이는 펜으로 기록되었지만 80 년대의 디지털화 된 뇌파 데이터는 뇌진탕의 스펙트럼을 보여주기 위해 뇌파 기록의 수학적 변형을 허용했습니다. 다른 뇌 진동 또는 "뇌파"는 다른인지 과정과 뇌 과정과 관련이 있습니다. 예를 들어, 알파 리듬 은 휴식하는 뇌에서 신경이 "공회전 (idle)"하는 것과 연관되어 있습니다. 감마 리듬 은 동일한 정보의 상이한 측면을 처리하는 뇌 영역의인지 및 조정과 관련된다.

빠른 컴퓨터의 출현으로 혼돈 이론 및 정보 이론 분야의 수학이 최근 EEG 기록의 복잡성을 정량화하는 데 사용되었습니다. 이러한 측정 기준은 정신 분열병, 자폐증 및 알츠하이머 병과 같은 뇌 질환의 생체 표지자 (객관적이고 정량화 가능한 특성)를 확인하는 데 도움이됩니다. 정상적인 임상 실습에서 EEG는 간질과 수면 장애를 진단하기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 그것은 또한 혼수 상태를 관찰하고 마취 깊이를 모니터링하는 데 매우 귀중한 도구입니다. 싸고 휴대 성이 뛰어난 뇌파 검사는 MRI 뇌 스캔보다 관리가 쉽고 여러 목적을 위해 더 실용적입니다.

EEG와 fMRI는 기능적 뇌 활동을 측정하는 데 유용한 도구이며 각각 자체 강점과 약점이 있습니다. EEG는 두피에서 기록되기 때문에 빈약 한 공간적 위치를 갖지만 높은 시간적 (즉, 시간) 해상도로 어떤 문제를 해결합니다. 대조적으로 fMRI는 질문을 처리 할 뛰어난 공간적 위치 파악 기능을 제공하지만 종종 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 알려주는 시간적 해결책이 부족합니다. 이러한 이유로 fMRI는 해부학 적 가설 (예 : 두뇌 영역이 어떤 역할을 하는가?)을 연구자가 해결하고자 할 때 가장 적합합니다. 두뇌는 기능적 분리와 통합 사이의 섬세한 균형을 이룹니다.인지 작업은 부분적으로 특정 뇌 영역에 국한되어 전체 뇌에 부분적으로 분산됩니다. EEG와 fMRI는 서로 다른 맥락에서 다른 가설을 테스트하는 데 모두 적합합니다.

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