Esileht > ajuteadus, mis see on? > gamma – mis see on?

gamma – mis see on?

blogilugejate seas on väga andekaid inimesi, kes vahel ausalt tunnistavad, et nad päris kõigest aru ei saa. Põhjus on osati kindlasti selles, et tekstid pole mitte kõige paremini kirjutatud, kuid ehk on suuremgi põhjus selles, et lihtsalt osad terminid (ajuteadusest, teadvuseteadusest) on jäänud segaseks ja nende pidev kordumine teeb lugemise pisut ebameeldivaks. seetõttu algatangi initsiatiivi “mis see on” – kui mõni termin jääb segaseks, siis küsige julgelt, et saada selgitust, millest on kasu kõigile. Nüüd ja edaspidi saavad vastavad selgitused üles märgitud kategooriasse “mis see on”.

Niisiis, esimene küsimus, millele selgitavat vastus otsime – “mis on gamma?“. tõepoolest, blogis räägime tihti gammast, gamma-aktiivsusest, gamma-sageduslikust aktiivsusest, gamma-sagedusest jne.
Gamma ise ei tähenda midagi, tegu on lihtsalt kreeka tähestiku kolmanda tähega. Samuti ei ole ta kuidagi seotud gamma-kiirgusega, mis tekitab tavalistest meestest suured rohelised elukad, kes läbi majade jooksevad.
Gamma saab ajuteaduses ja teadvuseteaduses tähenduse alles siis, kui talle lisatakse sõnake “sagedus”, sest see sõnake viitab sellele, et tegu on mingi rütmilise protsessiga. ajus tähendab see seda, et mingi kindel ajuaktiivsus kordub teatud ajavahemiku tagant (näiteks neuronitegrupp on aktiivne iga 40 ms tagant). Rütmilisi protsesse märgati ajus juba 20. sajandi alguses. sealt sai ka alguse see, et kindla sagedusega ajurütme hakati nende avastamise järjekorras nimetama kreeka tähtedega. Niisiis tähistavad alfa, beeta, gamma, teeta ja delta ajuteaduses teatud sagedusega ajurütme. delta rütm on kõige madalam rütm, kuni 4 Hz, st kuni neli korda sekundis, ning on väga äratuntav magava inimese ajurütmides (kuid hiljutiste andmete kohaselt seotud ka keskkonna rütmilise töötlemisega, sh silmaliigutuste rütmiga). teeta rütm on 4-8 Hz ning eriti äratuntav mäluprotsesside juures. järgneb esimesena avastatud ajurütm – alfa rütm 8-12 Hz, mis on seotud mitmete pidurdavate protsessidega ajus (aga ka aktiivne kontrollimehhanism võib kasutada pidurdust, niisiis on alfa seotud ka aktiivse infotöötlusega). beeta rütm 12-30 Hz on seotud aktiivse informatsioonitöötluse ja näiteks motoorikaga. kurikuulus gamma rütm hõlmab sagedusi 30 Hz ja rohkem (kuni 600 Hz, üldjuhul kuni 150 Hz) ning on eriti seotud teadvuse ja aktiivse infotöötlusega. Seega, gamma rütm, gammasageduslik aktiivsus või gamma ise tähendab ajuteaduse ja selle blogi kontekstis, et jutt käib mingist ajuprotsessist, mis kordub näiteks iga 25 ms tagant (40 Hz).

Aju rütmide klassifitseerimine (nt “delta”, “gamma”) võib olla kohati pisut kunstlik – vaevalt, et ajus on suurt vahet, kas aktiivsus toimub 29 Hz (ametlikult “Beeta”) või 31 Hz (ametlikult “gamma”) juures. Tõepoolest – ühte ja sama ülesannet tegevate katseisikute ajuaktiivsust mõõtes võib leida, et ühel tekitab autopiltide näitamine aktiivsuse 35 Hz juures, teisel 60 Hz juures jne (huvitav oleks teada, kas see, millise sageduse juures meie aju teatud ülesannet tehes töötab, on seotud kuidagi kognitiivse võimekusega – kas on näiteks seos katseisiku intelligentsi /IQ/ ja mingi suvalise ülesande puhul katseisiku ajust mõõdetava ajurütmi sageduse vahel??). Teiselt poolt on selge, et erinevad ajurütmid on erinevate funktsioonidega, isegi kui piirid nende vahel pole nii selged kui teadlaste poolt loodud kategooriad seda arvata võiksid. Seega tekibki küsimus “miks just gamma?”, aga sellest kirjutan järgmine kord.

“Mis see on” kokkuvõte: Gamma aktiivsus tähendab, et jutt käib mingist rütmilisest ajuprotsessist, mis kordub umbes iga 10-30 ms järel. Seda rütmilisust võib mõõta näiteks kolbale asetatud elektroodide abil, kus gamma-sageduslik aktiivsus väljendub selles, et ajuaktiivsust esitav kõver võngub “üles-alla” näiteks iga 25 ms tagant (vt alltoodud joonist erinevatest EEG’ga mõõdetavatest ajurütmidest):

erinevad ajurütmid inimese EEGs

erinevad ajurütmid inimese EEGs

Küsige kindlasti, kui endiselt midagi segaseks jäi! Antud juhul pole mitteteadmine patt, kuna tegu on väga spetsiifilise terminoloogiaga, milles ka postituse autor ise vahel eksida ja ära eksida võib. (kui ma ise loeksin blogi, kus kasutatakse füüsika või matemaatika termineid, siis satuksin ka kindlasti kohati hätta ja ainus väljapääs sellest hädast oleks õigeaegne küsimine. eestlane on vilets küsija, aga blogis võib ju küsida ka välismaalase nime alt!)

Rubriigid:ajuteadus, mis see on?
  1. kristjan
    mai 5, 2009, 11:20 e.l.

    tore postitus. Tahtsin küsida, et mis need neuronid siis vahepeal teevad? lihtsalt puhkavad nagu süda? ja kust see neuron või neuronite grupp teab et ta peab iga 35ms tagant tööle hakkama? kas kuskil on mingi 1ms tagant töötav masin, mis lööb kõigile teistele rütmi?

  2. jaanaru
    mai 5, 2009, 11:30 e.l.

    üldiselt on väärarusaam, et üks üksik neuron võtab ja laengleb näiteks kahe sekundi jooksul iga 35 ms tagant – tegelikult tuleb “gamma rütm” välja alles siis, kui mõõta mingit neuronite gruppi (ühesõnaga vahel osa neist on aktiivsed, siis teised jne).
    küsimus jääb: miks neuronid vahepeal on mitteaktiivsed. vastus on lihtne: neuronid on niimoodi ehitatud, et nad ei saa olla kogu aeg aktiivsed; lisaks on neuronite aktiivsus aju jaoks “kulukas” ja seetõttu üritab ta teha kõike, et võimalikult vähe neuronite aktiivsust kasutada (aju erinevalt mu laptopist on väga ökonoomne).
    ikkagi küsimus jääb: mida neuronid teevad vahepeal? neuronite aktiivsustsükkel koosneb kiirest ja teravast aktsioonipotentsiaalist, millele järgneb langemine tagasi eelnevale nivoole. aktsioonipotentsiaali puhul tõuseb närviraku membraanipotentsiaal üheks millisekundiks võrreldes ümbritsevaga umbes -60 mV pealt +40 mV peale, mis on neuroni jaoks suur hüpe ja küllaltki kulukas protsess.
    Kuidas neuron teab, millal tööle hakata? see on huvitav küsimus, kuida vastus oli osati ka küsimuses: tõepoolest on ajus niiöelda rütmiandjad (pacemakers), mis grupeerivad neuronite aktiivsust. lisaks võib “rütm” tekkida lihtsalt kahe neuroni koostoimest: üks pidurdab teist; kui pidurdus järgi annab, siis teine aktiveerub ja erutab seda ühte; selle erutuse tagajärjel see esimene jälle pidurdab seda teist jne – ongi üks võnkuv protsess (voila!)

  3. egertpress
    mai 5, 2009, 4:49 p.l.

    tervist

    Kas olete tuttavad selliste programmidega nagu Neuro Programmer 2?

    programm põhineb arvamusel, et aju võnkuvust on võimalik stimuleerida vastava helisagedusega.

    programmis on erinevad audifailid, mida sa kuulad ja mis väidetavalt suurendavad tähelepanu või aitavad lõdvestada (sada muud lubadust samuti)

    kas see on tõsi, et näiteks väline Delta sagedusega heli ühtib su ajus oleva Delta võnkumisega ja see tõesti parandab aju tegevust?
    Või on kõik see Platseebo efekt, sest programmis on kirjas, mida erinev heli peaks tegema?

    E.P

  4. ökul
    mai 5, 2009, 4:55 p.l.

    hoirassaa ja pudel rummi
    elektrood on kolba peal
    pole savist, pole kummist
    potentsiaali mõõdab seal

    aga potentsiaali pole
    sest on ainult miski kolp
    peanaha peal on torem
    mikrovoldid — volks ja volks

    (mina teen nalja ainult hea asja kohta; sõbralik zharzh niisiis)

  5. ökul
    mai 5, 2009, 5:13 p.l.

    (tagasi muusa juurest, jälle laboris)
    – Jaan: minu mäletamist mööda on ka üksikneuronitelt mõõdetud gammasageduslikku laenglemist (? Steriade rühm; ? McCormic’u rühm; Amzica?)
    – “driving” või “recruiting” efektid on saavutatavad ka näiteks fotostimulatsiooniga, kus rütmur (pacemaker) pole mitte seesmine, vaid antakse väljast, stiimulite rütmi poolt
    – on käinud vaidlus selle üle, kas rütm (nt gamma-rütm) tekib eelkõige ajukoores või genereeritakse koorealustes keskustes (taalamus nt); ja siis nt koore-alt ajukoorde saadetud rütm resoneeritakse ajukoore neuronite rütmiks
    – üheks all-lüliks sellistes närvirakkude mikrovõrkudes, mis osaleb rütmi loomisel ja ka rütmide sünkroniseerimisel (faasinihked kahe süsteemi rütmide vahel stabiilselt e-v samad) on nn “kokkusattumuse” või samaaegsuse avastamise võrk, mis ebasobivas faasis laenglevad (teoreetilised) neuronid sobivas faasis laenglema panna aitab
    – Jaani selgitust pidurduse osast kommenteerides: üheks arvatavaks süsteemiks, mis aitab tooniliselt kõrgsageduslikku (“ühes pidevas jorus”) laenglemist vahepuhkustega tükeldada pakettideks (mis ilmnevad gammasagedusega), on nRTh (taalamuse võrkjas tuum — palun mitte segi ajada retikulaarformatsiooni ehk võrkmoodustisega, mis on ajutüves ja seega madalamal tasemel)
    – kes blogilugejatest tõeliselt “käed mullaseks” gammaga teha tahab, saab otsida Rodolfo Llinas’e rühma töid New Yorgist; nemad on eriti palju taalamuse ja ajukoore gammasageduslike rütmide koordineerimist uurinud ja seda teadvusenähtuste seletamiseks kasutanud

  6. jaanaru
    mai 5, 2009, 5:35 p.l.

    Egert – see programm võib tõepoolest mingil määral töötada, kuna on tõepoolest teaduslikult näidatud, et ajurütmid haakuvad väliste keskkonnarütmide külge ja võnguvad samas sageduses, mis signaalid keskkonnast. Platseeboefekti uurimiseks tuleks lihtsalt vastavate “programmide” (helisageduste) juures olevad tutvustussildid ära vahetada🙂 (beeta – väga rahustav; delta – väga aktiivne).
    NB – pole õige arvata, et vastava ajusageduse haakumine vastava helisagedusega aju tööd PARANDAB. kes seda väidab, ajab udujuttu. Lihtsalt on ilmselt võimalik välise stimulatsiooni abil teatud ajurütme esile kutsuda (ja seetõttu esile kutsuda ka vastava ajurütmiga seotud ajuseisundeid).

  7. jaanaru
    mai 5, 2009, 5:37 p.l.

    NB: ökuli luuletus on meie blogi senini parim ilukirjanduslik teos🙂

  8. jaanaru
    september 8, 2010, 4:09 p.l.

    tänasest Neuronist selgub, et gammasageduslikul võnkumisel on paar üllatavalt vastikut omadust, mis ilmselgelt piiravad tema funktsionaalsust aju töös – http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273%2810%2900614-8

  9. Artur Nilson, EMU prof. emer.
    jaanuar 5, 2014, 7:31 p.l.

    Tere

    Jaan Aru blogis “Oleks teaduslikult julge ja tore katse, kui keegi püüaks saavutada une- ja anesteesiaseisundiga võrdväärseid aeglaseid ostsillatsioone, samal ajal veendudes, et katseisik on sellest hoolimata teadvusel. Vabatahtlikke?”

    Minu subjektiivne tunnetus ja arusaam ütleb, et mul on (vist juba pikki aastaid) üpris tugev ajurütm sagedusega ca 2Hz, mis avaldub selles, et tajun ühtlast mootorimüra selle sagedusega moduleerituna. Fooni müra puudumisel asendab seda mõtteline raskesti vaigistatav “musitseerimine” enamasti lihtsate meloodiate najal. Sagedus on tunde järgi ikka sama. Võiksin olla ka katsejäneseks aga ei viitsi hästi Tartust Tallinna tulla. Olen 82.

    Võimalik, et selliseid madala sagedusega rütme saab ajus tekitada või võimendada reaalse või mõttelise musitseerimisega. Ja edasi: kas vajadus musitseerida ei tulene mingil määral aju vajadusest tekitada/võimendada madala sagedusega ajurütme?

    Tänu suurepärase blogi eest! Sattusin selle peale just äsja otsides selgitust oma 2Hz jaoks.

    Jõudu ja edu!

    Artur Nilson

  10. jaanaru
    jaanuar 7, 2014, 6:46 p.l.

    tere ja aitäh toreda kommentaari eest! Kindlasti saab madala sagedusega rütme nii tekitada kui ka võimendada musitseerimisega (muidugi ainult teatud muusikaliikide puhul – mõned muusikastiilid kipuvad sinna kõrgematesse sagedustesse …). Küsimus sellest, kas vajadus musitseerida võiks tuleneda inimese ja aju vajadusest neid madalaid sagedusi võimendada, on põnev ja oleks lihtne spekuleerida, et see osati just nii ongi, aga täpselt ja teaduslikult ma siinkohal vastata ei oska. Muusikapsühholoogiat on palju uuritud, aga kuna mul endal astus kunagi elevant kõrva peale, siis olen ma selle ala vastu vähe huvi tundnud.

  11. Jana
    jaanuar 7, 2014, 7:56 p.l.

    on olemas poulaarteaduslik film “The Musical Brain”. See film näitab, mil moel kasutab aju muusikat meie kogemuste kujundamisel ja mitmekesisemaks muutmisel.Juhtivate meditsiiniekspertide uurimustulemustest lähtudes testitakse, kuidas mõjub muusika inimestele füüsiliselt, psühholoogiliselt ja emotsionaalselt. Katseisikuks on filmis popmuusik Sting, kes muide räägib oma vajadusest muusikat teha, film vaadatav siit http://www.veoh.com/watch/v2067939348aKHTtY?h1=The+Musical+Brain

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s