A gamma wave is a pattern of neural

A 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 scepticism over the idea that 40 Hz oscillations are a sufficient condition for visual awareness.[9]

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 also
Brain 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 b Ian Gold (1999). "Does 40-Hz oscillation play a role in visual consciousness?". Consciousness and Cognition 8 (2): 186–195. doi:10.1006/ccog.1999.0399. PMID 10448001.
^ a b Buzsaki, György (2006). "Cycle 9, The Gamma Buzz". Rhythms of the brain. Oxford.
^ a b c Robert Pollack, The Missing Moment, 1999
^ Singer, W.; Gray, C.M. (1995). "Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis". Annu. Rev. Neurosci 18: 555–586. doi:10.1146/annurev.ne.18.030195.003011.
^ a b Vanderwolf CH (Feb 2000). "Are neocortical gamma waves related to consciousness?". Brain Res 855 (2): 217–24. doi:10.1016/S0006-8993(99)02351-3. PMID 10677593.
^ Hughes JR. (1964). Responses from the visual cortex of unanesthetized monkeys. pp. 99–153. In: Pfeiffer CC, Smythies JR, (Eds), International review of neurobiology vol. 7, Academic Press, New York OCLC 43986646
^ Crick, F., & Koch, C. (1990b). Towards a neurobiological theory of consciousness. Seminars in the Neurosciences v.2, 263-275.
^ Crick, F., Koch, C. (2003). "Framework for consciousness". Nature Neuroscience 6 (2): 119–26. doi:10.1038/nn0203-119. PMID 12555104.
^ Andreas K. Engel, Pascal Fries, Peter Koenig, Michael Brecht, Wolf Singer (1999). "Temporal Binding, Binocular Rivalry, and Consciousness". Consciousness and Cognition 8 (2): 128–151. doi:10.1006/ccog.1999.0389.
^ Melloni

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]เชื่อมโยงกับความสามัคคีของสติประวัติศาสตร์ความคิดความคิดที่ว่า 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 ภายหลังผู้เขียนเดียวกันแสดง scepticism มากกว่าความคิด 40 Hz แกว่งเงื่อนไขเพียงพอสำหรับการรับรู้ภาพ [9]นำบทความโดย Andreas คุณ Engel et al. ในสมุดสติและประชาน (1999) ที่จนสำหรับ synchrony ขมับเป็นพื้นฐานสำหรับการสำนึก กำหนดสมมติฐานคลื่นแกมมาดัง: [10]สมมติฐานเป็นที่ซิงโครไนส์ neuronal ปล่อยสามารถให้บริการสำหรับการรวมของ neurons กระจายในเซลล์แอสเซมบลี และว่า กระบวนการนี้อาจอยู่ภายใต้การเลือกข้อมูลที่เกี่ยวข้อง perceptually และ behaviorallyบทบาทในความเอาใจใส่กลไกที่แนะนำคือ 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]พบคลื่นแกมมาเป็น synchrony ประสาทจากภาพสัญลักษณ์ในสิ่งเร้าซึ่ง และสติ [11] [12] [13] [14] งานวิจัยนี้ยัง sheds แสงบน synchrony วิธีประสาทอาจอธิบายสโทแคสติกการสั่นพ้องในระบบประสาทได้ [15] คลื่นแกมมาจะยังเกี่ยวข้องระหว่างการเคลื่อนไหวของตาอย่างรวดเร็วนอนหลับและยา ซึ่งเกี่ยวข้องกับเพลง [6]งานวิจัยร่วมสมัยการศึกษาปี 2009 ประกาศในธรรมชาติที่ประสบความสำเร็จทำให้เกิดคลื่นแกมมาในสมองหนู นักวิจัยทำการศึกษานี้ใช้ optogenetics (วิธีการผสมพันธุวิศวกรรมแสงเพื่อควบคุมกิจกรรมของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์) โปรตีน channelrhodopsin-2 (ChR2), ซึ่ง sensitizes เซลล์แสง ถูกแปลงพันธุกรรมวิศวกรรมเป็นหนูเหล่านี้ โดยเฉพาะการแสดงในกลุ่มเป้าหมายของ interneurons เหล่านี้อย่างรวดเร็ว spiking (FS) interneurons รู้จักกิจกรรมไฟฟ้าสูง ถูกแล้วใช้งานใยแก้วนำแสงและเลเซอร์ — ขั้นตอนที่สองใน optogenetics ด้วยวิธีนี้ กิจกรรมเซลล์ของ interneurons เหล่านี้ถูกจัดการในช่วงความถี่ 8-200 Hz การศึกษาที่ผลิตหลักฐานประจักษ์การเหนี่ยวนำคลื่นแกมมาในช่วงโดยประมาณของ 25-100 Hz คลื่นแกมมาได้ชัดเจนมากที่ความถี่ 40 Hz บ่งชี้คลื่นแกมมา evoked โดย FS จัดการคุณสมบัติวงจร resonating สมอง นี้เป็นการศึกษาแรกที่มันได้รับการแสดงที่สามารถเกิดสภาพสมองผ่านการเปิดใช้งานของกลุ่มเซลล์ระบุ [16]ความสัมพันธ์กับการทำสมาธิExperiments 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 evidenceMany 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 wavesDelta 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 b Ian Gold (1999). "Does 40-Hz oscillation play a role in visual consciousness?". Consciousness and Cognition 8 (2): 186–195. doi:10.1006/ccog.1999.0399. PMID 10448001.^ a b Buzsaki, György (2006). "Cycle 9, The Gamma Buzz". Rhythms of the brain. Oxford.^ a b c Robert Pollack, The Missing Moment, 1999^ Singer, W.; Gray, C.M. (1995). "Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis". Annu. Rev. Neurosci 18: 555–586. doi:10.1146/annurev.ne.18.030195.003011.^ a b Vanderwolf CH (Feb 2000). "Are neocortical gamma waves related to consciousness?". Brain Res 855 (2): 217–24. doi:10.1016/S0006-8993(99)02351-3. PMID 10677593.^ Hughes JR. (1964). Responses from the visual cortex of unanesthetized monkeys. pp. 99–153. In: Pfeiffer CC, Smythies JR, (Eds), International review of neurobiology vol. 7, Academic Press, New York OCLC 43986646^ Crick, F., & Koch, C. (1990b). Towards a neurobiological theory of consciousness. Seminars in the Neurosciences v.2, 263-275.^ Crick, F., Koch, C. (2003). "Framework for consciousness". Nature Neuroscience 6 (2): 119–26. doi:10.1038/nn0203-119. PMID 12555104.^ Andreas K. Engel, Pascal Fries, Peter Koenig, Michael Brecht, Wolf Singer (1999). "Temporal Binding, Binocular Rivalry, and Consciousness". Consciousness and Cognition 8 (2): 128–151. doi:10.1006/ccog.1999.0389.^ Melloni

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

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

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

ประวัติ

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


ประวัติศาสตร์ของความคิด