gamma wave is a pattern of neural o

gamma wave is a pattern of neural oscillation in humans with a frequency between 25 and 100 Hz,[1] though 40 Hz is typical.[2]

According to a popular theory, gamma waves may be implicated in creating the unity of conscious perception (the binding problem).[3][4][5] However, there is no agreement on the theory; as a researcher suggests:
Whether or not gamma wave activity is related to subjective awareness is a very difficult question which cannot be answered with certainty at the present time.[6]

History

Gamma waves were initially ignored before the development of digital electroencephalography as analog electroencephalography is restricted to recording and measuring rhythms that are usually less than 25 Hz.[1] One of the earliest reports on them was in 1964 using recordings of the electrical activity of electrodes implanted in the visual cortex of awake monkeys.[7]
Linked to unity of consciousness?History of idea


The idea that distinct regions in the brain were being stimulated simultaneously was suggested by the finding in 1988[2] that two neurons oscillate synchronously (though they are not directly connected) when a single external object stimulates their respective receptive fields. Subsequent experiments by many others demonstrated this phenomenon in a wide range of visual cognition. In particular, Francis Crick and Christof Koch in 1990[8] argued that there is a significant relation between the binding problem and the problem of visual consciousness and, as a result, that synchronous 40 Hz oscillations may be causally implicated in visual awareness as well as in visual binding. Later the same authors expressed skepticism over the idea that 40 Hz oscillations are a sufficient condition for visual awareness.[9]

A number of experiments conducted by Dr. Rodolfo Llinás, MD, PhD, supports a hypothesis that the basis for consciousness in awake states and dreaming is 40-Hz oscillations throughout the cortical mantle in the form of thalamocortical iterative recurrent activity. In two papers entitled "Coherent 40-Hz oscillation characterizes dream state in humans” (Rodolfo Llinás and Urs Ribary, Proc Natl Acad Sci USA 90:2078-2081, 1993) and "On dreaming and wakefulness” (Llinas & Pare, 1991), Llinás proposes that the conjunction into a single cognitive event could come about by the concurrent summation of specific and nonspecific 40-Hz activity along the radial dendritic axis of given cortical elements, and that the resonance is modulated by the brainstem and is given content by sensory input in the awake state and intrinsic activity during dreaming. According to Llinás’ hypothesis, known as the thalamocortical dialogue hypothesis for consciousness, the 40-Hz oscillation seen in wakefulness and in dreaming is proposed to be a correlate of cognition, resultant from coherent 40-Hz resonance between thalamocortical-specific and nonspecific loops. In Llinás & Ribary (1993), the authors propose that the specific loops give the content of cognition, and that a nonspecific loop gives the temporal binding required for the unity of cognitive experience.

A lead article by Andreas K. Engel et al. in the journal Consciousness and Cognition (1999) that argues for temporal synchrony as the basis for consciousness, defines the gamma wave hypothesis thus: [10]
The hypothesis is that synchronization of neuronal discharges can serve for the integration of distributed neurons into cell assemblies and that this process may underlie the selection of perceptually and behaviorally relevant information.Role in attentive focus


The suggested mechanism is that gamma waves relate to neural consciousness via the mechanism for conscious attention:
The proposed answer lies in a wave that, originating in the thalamus, sweeps the brain from front to back, 40 times per second, drawing different neuronal circuits into synch with the precept, and thereby bringing the precept into the attentional foreground. If the thalamus is damaged even a little bit, this wave stops, conscious awarenesses do not form, and the patient slips into profound coma.[4]

Thus the claim is that when all these neuronal clusters oscillate together during these transient periods of synchronized firing, they help bring up memories and associations from the visual precept to other notions. This brings a distributed matrix of cognitive processes together to generate a coherent, concerted cognitive act, such as perception. This has led to theories that gamma waves are associated with solving the binding problem.[3]

Gamma waves are observed as neural synchrony from visual cues in both conscious and subliminal stimuli.[11][12][13] [14] This research also sheds light on how neural synchrony may explain stochastic resonance in the nervous system.[15] Gamma Waves are also implicated during Rapid eye movement sleep and anesthesia, which involves visualizations.[6]Contemporary research


A 2009 study published in Nature successfully induced gamma waves in mice brains. Researchers performed this study using optogenetics (the method of combining genetic engineering with light to manipulate the activity of individual nerve cells). The protein channelrhodopsin-2 (ChR2), which sensitizes cells to light, was genetically engineered into these mice, specifically to be expressed in a target-group of interneurons. These fast-spiking (FS) interneurons, known for high electrical activity, were then activated with an optical fiber and laser—the second step in optogenetics. In this way, the cell activity of these interneurons was manipulated in the frequency range of 8–200 Hz. The study produced empirical evidence of gamma wave induction in the approximate interval of 25–100 Hz. The gamma waves were most apparent at a frequency of 40 Hz; this indicates that the gamma waves evoked by FS manipulation are a resonating brain circuit property. This is the first study in which it has been shown that a brain state can be induced through the activation of a specific group of cells.[16]Relation to meditation


Experiments on Tibetan Buddhist monks have shown a correlation between transcendental mental states and gamma waves.[17][18] A suggested explanation is based on the fact that the gamma is intrinsically localized. Neuroscientist Sean O'Nuallain suggests that this very existence of synchronized gamma indicates that something akin to a singularity - or, to be more prosaic, a conscious experience - is occurring.[17] This work adduces experimental and simulated data to show that what meditation masters have in common is the ability to put the brain into a state in which it is maximally sensitive.

As hinted above, gamma waves have been observed in Tibetan Buddhist monks. A 2004 study took eight long-term Tibetan Buddhist practitioners of meditation and, using electrodes, monitored the patterns of electrical activity produced by their brains as they meditated. The researchers compared the brain activity of the monks to a group of novice meditators (the study had these subjects meditate an hour a day for one week prior to empirical observation). In a normal meditative state, both groups were shown to have similar brain activity. However, when the monks were told to generate an objective feeling of compassion during meditation, their brain activity began to fire in a rhythmic, coherent manner, suggesting neuronal structures were firing in harmony. This was observed at a frequency of 25–40 Hz, the rhythm of gamma waves. These gamma-band oscillations in the monk’s brain signals were the largest seen in humans (apart from those in states such as seizures). Conversely, these gamma-band oscillations were scant in novice meditators. Though, a number of rhythmic signals did appear to strengthen in beginner meditators with further experience in the exercise, implying that the aptitude for one to produce gamma-band rhythm is trainable.[19]

Such evidence and research in gamma-band oscillations may explain the heightened sense of consciousness, bliss, and intellectual acuity subsequent to meditation. Notably, meditation is known to have a number of health benefits: stress reduction, mood elevation, and increased life expectancy of the mind and its cognitive functions. The current Dalai Lama meditates for four hours each morning, and he says that it is hard work. He elaborates that if neuroscience can construct a way in which he can reap the psychological and biological rewards of meditation without going through the practice each morning, he would be apt to adopt the innovation.[20]Opposing evidence


Many neuroscientists are not convinced of the gamma wave argument. Arguments against it range from the possibility of mismeasurement – it has been suggested that EEG-measured gamma waves could be in many cases an artifact of electromyographic activity[21][22] – to relations to other neural function, such as minute eye movements.[23]

However, proponents like O'Nuallain and Andreas Engel argue that gamma evidence persists even with careful signal separation.[17][24]

Moreover, recent studies using magnetoencephalography (MEG), which does not suffer the potential artifacts associated with EEG, have identified gamma activity associated with sensory processing, mainly in the visual cortex.[25][26][27][28]

Bearing this theory in mind, a number of questions remain unexplained regarding details of exactly how the temporal synchrony results in a conscious awareness or how a new percept "calls for"[4] the synchrony, etc.
See alsoBrain waves

Delta wave – (0.1 – 3 Hz)
Theta wave – (4 – 7 Hz)
Alpha wave – (8 – 15 Hz)
Mu wave – (7.5 – 12.5 Hz)
SMR wave – (12.5 – 15.5 Hz)
Beta wave – (16 – 31 Hz)
Gamma wave – (32 – 100 Hz)
References
^ a b Hughes JR (July 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.
^ a

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คลื่นแกมมาคือ รูปแบบของการสั่นประสาทในมนุษย์มีความถี่ระหว่าง 25 และ 100 Hz, [1] ว่า 40 Hz เป็นปกติ [2]ตามทฤษฎีนิยม คลื่นแกมมาอาจเกี่ยวข้องในการสร้างความสามัคคีของการรับรู้สติ (ปัญหาผูก) [3] [4] [5] อย่างไรก็ตาม มีไม่มีข้อตกลงในทฤษฎี เป็นนักวิจัยแนะนำ:กิจกรรมคลื่นแกมมาจะเกี่ยวข้องกับการรับรู้ตามอัตวิสัยหรือไม่เป็นคำถามที่ยากมากซึ่งไม่สามารถตอบรับกับความแน่นอนในขณะ [6]ประวัติคลื่นแกมมาละเว้นเริ่มต้นก่อนการพัฒนา electroencephalography ดิจิทัลเป็นแอนะล็อก electroencephalography จำกัดการบันทึก และการวัดแบบที่มักน้อยกว่า 25 Hz. [1] รายงานแรกสุดนั้นคนในปี 1964 ใช้บันทึกกิจกรรมไฟฟ้าของ implanted ในคอร์เทกซ์ภาพของลิงตื่นหุงต [7]เชื่อมโยงกับความสามัคคีของสติ ประวัติศาสตร์ความคิด ความคิดที่ว่า ภูมิภาคที่แตกต่างกันในสมองถูกกำลังถูกกระตุ้นพร้อมกันถูกแนะนำ โดยค้นหาใน 1988 [2] ที่สอง neurons oscillate กล่าว (แม้ว่าพวกเขาจะไม่เชื่อมต่อโดยตรง) เมื่อเป็นวัตถุภายนอกเดียวกระตุ้นเขตข้อมูลครอบครัวตามลำดับ ทดลองต่อมา โดยผู้อื่นจำนวนมากแสดงปรากฏการณ์นี้ในหลากหลายของประชานที่ภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คริก Francis และคอ Christof ในปี 1990 [8] โต้เถียงว่า มีความสำคัญความสัมพันธ์ระหว่างปัญหาผูกและปัญหาสติภาพ และ เป็น ผล ที่ 40 Hz แบบซิงโครนัสแกว่งอาจจะ causally อู๊ดในตระหนักในภาพเช่นในภาพรวม ภายหลังผู้เขียนเดียวกันแสดงสงสัยมากกว่าความคิด 40 Hz แกว่งเงื่อนไขเพียงพอสำหรับการรับรู้ภาพ [9]จำนวนโดยดร. Rodolfo Llinás, MD ปริญญาเอก การทดลองสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าพื้นฐานของจิตสำนึกในอเมริกาตื่นและฝัน 40 Hz แกว่งตลอดหิ้งเนื้อแน่นในรูปแบบของกิจกรรมเกิดซ้ำซ้ำ thalamocortical ในเอกสารสองสิทธิ "สั่น 40 Hz Coherent ระบุลักษณะรัฐฝันในมนุษย์" (Rodolfo Llinás และ Ribary Urs วิทยาศาสตร์วิศวกรรมกระบวนการ Natl Acad สหรัฐอเมริกา 90:2078-2081, 1993) และ "ฝันและ wakefulness" (Llinas & Pare, 1991), Llinás เสนอว่า ร่วมในเหตุการณ์รับรู้เดียวได้มา โดยการรวมกันของกิจกรรม 40 Hz เฉพาะเจาะจง และไม่เจาะจงตามแกน dendritic รัศมีของกำหนดองค์ประกอบเนื้อแน่น และการสั่นพ้องที่สันทัด โดย brainstem และถูกกำหนดเนื้อหา โดยป้อนข้อมูลรับความรู้สึกตื่นตัวและกิจกรรม intrinsic ในฝัน ตามสมมติฐานของ Llinás เรียกว่าสมมติฐานการโต้ thalamocortical สำหรับสติ 40 Hz สั่นเห็น wakefulness และฝันจะนำเสนอเป็น การสร้างความสัมพันธ์ของประชาน ผลแก่จากการสั่นพ้อง 40 Hz coherent ระหว่างลูป thalamocortical และเฉพาะเจาะจง ใน Llinás และ Ribary (1993), ผู้เขียนเสนอว่า ลูปกำหนดให้เนื้อหาของประชาน และว่า วนเจาะจงให้ผูกชั่วคราวที่จำเป็นสำหรับความประสบการณ์ที่รับรู้นำบทความโดย Andreas คุณ Engel et al. ในสมุดสติและประชาน (1999) ที่จนสำหรับ synchrony ขมับเป็นพื้นฐานสำหรับการสำนึก กำหนดสมมติฐานคลื่นแกมมาดัง: [10]สมมติฐานเป็นที่ซิงโครไนส์ neuronal ปล่อยสามารถให้บริการสำหรับการรวมของ neurons กระจายในเซลล์แอสเซมบลี และว่า กระบวนการนี้อาจอยู่ภายใต้การเลือกข้อมูลที่เกี่ยวข้อง perceptually และ behaviorally บทบาทในความเอาใจใส่ กลไกที่แนะนำคือ แกมมาที่คลื่นสัมพันธ์กับสติประสาทผ่านกลไกสำหรับความสนใจใส่ใจ:คำตอบที่เสนออยู่ในคลื่น ที่ ทาลามัส สูตรตู้สมองจากหน้าไปหลัง 40 ครั้งต่อวินาที วาด neuronal วงจรต่าง ๆ เป็น synch กับ precept และจึงนำ precept ที่เป็นฉากหน้า attentional ถ้าทาลามัสเสียหายแม้แต่นิดเดียว คลื่นนี้หยุด สติ awarenesses ได้ และจัดส่งผู้ป่วยไปหมดสติอย่างลึกซึ้ง [4]จึง อ้างได้ว่า เมื่อคลัสเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ neuronal oscillate กันระหว่างรอบของการซิงโครไนส์ยิงแบบฉับพลัน พวกเขาช่วยนำความทรงจำและการเชื่อมโยงจาก precept ภาพกับความเข้าใจอื่น ๆ ทำให้เมทริกซ์กระจายของกระบวนการรับรู้ร่วมกันเพื่อสร้างเป็น coherent กันรับรู้พระราชบัญญัติ เช่นรับรู้ มีผลให้ทฤษฎีว่า คลื่นแกมมาเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหารวม [3]Gamma waves are observed as neural synchrony from visual cues in both conscious and subliminal stimuli.[11][12][13] [14] This research also sheds light on how neural synchrony may explain stochastic resonance in the nervous system.[15] Gamma Waves are also implicated during Rapid eye movement sleep and anesthesia, which involves visualizations.[6]Contemporary research A 2009 study published in Nature successfully induced gamma waves in mice brains. Researchers performed this study using optogenetics (the method of combining genetic engineering with light to manipulate the activity of individual nerve cells). The protein channelrhodopsin-2 (ChR2), which sensitizes cells to light, was genetically engineered into these mice, specifically to be expressed in a target-group of interneurons. These fast-spiking (FS) interneurons, known for high electrical activity, were then activated with an optical fiber and laser—the second step in optogenetics. In this way, the cell activity of these interneurons was manipulated in the frequency range of 8–200 Hz. The study produced empirical evidence of gamma wave induction in the approximate interval of 25–100 Hz. The gamma waves were most apparent at a frequency of 40 Hz; this indicates that the gamma waves evoked by FS manipulation are a resonating brain circuit property. This is the first study in which it has been shown that a brain state can be induced through the activation of a specific group of cells.[16]Relation to meditation Experiments on Tibetan Buddhist monks have shown a correlation between transcendental mental states and gamma waves.[17][18] A suggested explanation is based on the fact that the gamma is intrinsically localized. Neuroscientist Sean O'Nuallain suggests that this very existence of synchronized gamma indicates that something akin to a singularity - or, to be more prosaic, a conscious experience - is occurring.[17] This work adduces experimental and simulated data to show that what meditation masters have in common is the ability to put the brain into a state in which it is maximally sensitive.As hinted above, gamma waves have been observed in Tibetan Buddhist monks. A 2004 study took eight long-term Tibetan Buddhist practitioners of meditation and, using electrodes, monitored the patterns of electrical activity produced by their brains as they meditated. The researchers compared the brain activity of the monks to a group of novice meditators (the study had these subjects meditate an hour a day for one week prior to empirical observation). In a normal meditative state, both groups were shown to have similar brain activity. However, when the monks were told to generate an objective feeling of compassion during meditation, their brain activity began to fire in a rhythmic, coherent manner, suggesting neuronal structures were firing in harmony. This was observed at a frequency of 25–40 Hz, the rhythm of gamma waves. These gamma-band oscillations in the monk’s brain signals were the largest seen in humans (apart from those in states such as seizures). Conversely, these gamma-band oscillations were scant in novice meditators. Though, a number of rhythmic signals did appear to strengthen in beginner meditators with further experience in the exercise, implying that the aptitude for one to produce gamma-band rhythm is trainable.[19]Such evidence and research in gamma-band oscillations may explain the heightened sense of consciousness, bliss, and intellectual acuity subsequent to meditation. Notably, meditation is known to have a number of health benefits: stress reduction, mood elevation, and increased life expectancy of the mind and its cognitive functions. The current Dalai Lama meditates for four hours each morning, and he says that it is hard work. He elaborates that if neuroscience can construct a way in which he can reap the psychological and biological rewards of meditation without going through the practice each morning, he would be apt to adopt the innovation.[20]Opposing evidence Many neuroscientists are not convinced of the gamma wave argument. Arguments against it range from the possibility of mismeasurement – it has been suggested that EEG-measured gamma waves could be in many cases an artifact of electromyographic activity[21][22] – to relations to other neural function, such as minute eye movements.[23]However, proponents like O'Nuallain and Andreas Engel argue that gamma evidence persists even with careful signal separation.[17][24]Moreover, recent studies using magnetoencephalography (MEG), which does not suffer the potential artifacts associated with EEG, have identified gamma activity associated with sensory processing, mainly in the visual cortex.[25][26][27][28]Bearing this theory in mind, a number of questions remain unexplained regarding details of exactly how the temporal synchrony results in a conscious awareness or how a new percept "calls for"[4] the synchrony, etc.See alsoBrain waves

Delta wave – (0.1 – 3 Hz)
Theta wave – (4 – 7 Hz)
Alpha wave – (8 – 15 Hz)
Mu wave – (7.5 – 12.5 Hz)
SMR wave – (12.5 – 15.5 Hz)
Beta wave – (16 – 31 Hz)
Gamma wave – (32 – 100 Hz)
References
^ a b Hughes JR (July 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.
^ a

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คลื่นแกมม่าเป็นแบบสั่นประสาทในมนุษย์ที่มีความถี่ระหว่าง 25 และ 100 Hz , [ 1 ] แต่ 40 Hz เป็นปกติ [ 2 ]

ตามนิยมทฤษฎีคลื่นรังสีอาจจะติดร่างแหในการสร้างเอกภาพของจิตสำนึกการรับรู้ ( ปัญหาผูกพัน ) . [ 3 ] [ 4 ] 5 ] อย่างไรก็ตาม ไม่มีข้อตกลงในทฤษฎีเป็นนักวิจัยแนะนำ :
;หรือไม่ว่าคลื่นแกมมากิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเป็นอัตนัยยากมากคำถามที่ไม่สามารถตอบได้แน่นอนในเวลาปัจจุบัน [ 6 ]

ประวัติ

แกมมาคลื่นถูกละเว้นการเริ่มต้นก่อนการพัฒนาของดิจิตอลเป็นอะนาล็อกไคลเอ็นต์ไคลเอ็นต์จำกัดการบันทึกและวัดจังหวะที่มักจะน้อยกว่า 25 เฮิร์ต[ 1 ] หนึ่งในรายงานแรกสุดในพวกเขาในปี 1964 ที่ใช้บันทึกของกิจกรรมไฟฟ้าของอิเล็กโทรดที่ฝังในสมองส่วนการมองเห็นของลิงตื่น [ 7 ]
เชื่อมโยงกับความสามัคคีของการหมดสติ ประวัติศาสตร์ของความคิด


ความคิดที่แตกต่างในพื้นที่สมองถูกกระตุ้นพร้อมกันเป็นข้อเสนอแนะโดยการหาใน 1988 [ 2 ] 2 เซลล์ประสาทแดะ synchronously ( แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง ) เมื่อวัตถุเดียวภายนอกกระตุ้นเขตอ่อนไหวของตน ภายหลังการทดลอง โดยคนอื่น ๆแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์นี้ในช่วงกว้างของภาพและการรับรู้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟรานซิส คริก และคริสตอฟ คอช ในปี ค.ศ. 1990 [ 8 ] ถกเถียงกันอยู่ว่ามีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญระหว่างสภาพและปัญหา ของ สติ ภาพ และ ผล ว่า ซิงโคร 40 Hz การสั่นอาจจะติดร่างแหในการตามลำพัง ภาพ รวมทั้งภาพที่มีผลผูกพันต่อมาผู้เขียนเดียวกันแสดงความสงสัยผ่านความคิดที่ 40 Hz การสั่นเป็นเงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับภาพความตระหนัก [ 9 ]

จำนวนของการทดลองโดย ดร. โรดอลโฟ llin . kgm S , MD , PhD , สนับสนุนสมมติฐานที่ว่า พื้นฐานของจิตสำนึกในรัฐฝันและตื่นเป็น 40 Hz ตลอดหิ้งเปลือกในการสั่นรูปแบบของกิจกรรม thalamocortical ซ้ำซ้ำ .ในเอกสารเรื่อง " สองติดต่อกัน 40 Hz ในลักษณะนี้รัฐฝันในมนุษย์ " ( โรดอลโฟ llin . kgm และ Urs ribary proc NATL ราชวิทย์ , สหรัฐอเมริกา 90:2078-2081 , 1993 ) และ " ฝันและความตื่นตัว " ( llinas &ตัด , 1991 )llin . kgm s เสนอว่าในการจัดงานร่วมกับเดียวสามารถมาเกี่ยวกับโดยการรวมกันของเฉพาะเจาะจง 40 Hz และกิจกรรมตามแนวแกนเดนไดรติก รัศมีระบุองค์ประกอบเปลือก และเสียงสะท้อน คือปรับจากก้านสมอง และให้เนื้อหา โดยการป้อนข้อมูลในรัฐตื่นตัวและกิจกรรมภายในระหว่างฝัน ตาม llin . kgm คือ สมมติฐานเรียกว่าสมมติฐานบทสนทนา thalamocortical สำหรับสติ 40 Hz สั่นเห็นความตื่นตัวและฝันจะเสนอเป็นลักษณะของการรับรู้ผลจากติดต่อกัน 40 Hz แนนซ์ระหว่าง thalamocortical เฉพาะเจาะจงและลูป ใน llin . kgm คือ& ribary ( 1993 ) , ผู้เขียนขอเสนอว่าให้ลูปเฉพาะเนื้อหาของความรู้