公众号曾陆续推出了3篇推文,依次对脑电中的theta、alpha和beta振荡进行了介绍,唯独剩下delta振荡还未进行介绍。当然,除了这4个常见频段外,还有高频的gamma振荡,这个后面也会找时间进行介绍。本文与前面3篇推文一致,仅仅在这里对delta振荡做一个简单的介绍和梳理,希望对delta振荡不熟悉的新手朋友通过本文对其有一个基本了解。如果需要深入研究,可以查询最新研究文献。
Delta振荡及其分类
所谓delta振荡,按照传统的EEG频段划分,一般是指频率为1-4Hz范围内的脑电成分。Delta振荡频率低、幅度高。目前来说,鉴别出来的delta起源主要有两个,一个是起源于皮层,其产生机制并不清楚,可能与清醒状态下的认知功能有关;另一个是起源于丘脑,其产生机制目前已经研究较多,其与睡眠相关[1]。
与睡眠相关的delta振荡
Delta振荡与慢波睡眠相关,而睡眠被认为与记忆巩固相关,因此,delta振荡似乎与睡眠期间的记忆巩固也有一定联系。与睡眠相关的delta振荡主要起源于丘脑,具体来说,源于thalamo-cortical环路中不同神经元离子电流的相互作用和影响。Delta振荡在非快速动眼期(NREM)的末期(stage 3/4)占据主要的成分,表现出高幅、低频的波动,如图1所示。
图1[2]
与认知相关的delta振荡
除了与睡眠相关,delta振荡也与人的高级认知功能相关,这些delta振荡可能主要起源于皮层。在ERP研究中,其中一个最广为人知的成分是P3,P3反映人的高级认知功能,如感知、注意、理解、判断等,而delta和theta振荡是P3成分的主要贡献者[3,4]。图2是笔者对视觉诱发的ERP信号(左图)进行时频分析(右图),从时频分析结果可以看出,delta低频振荡对P3成分的贡献最大。因此,可以认为delta振荡实际上在人的注意等方面发挥着重要作用,比如说,有研究表明,当被试把注意力集中于内在的任务如心算任务时,delta振荡的能量会增加。
图2
参考文献
[1]Quantitative EEG, Event-Related Potentials and Neurotherapy
[2]Quantitative EEG Analysis Methods and Clinical Applications
[3]EEG delta oscillations as acorrelate of basic homeostatic and motivational processes
[4]Delta responses andcognitive processing: single-trial evaluations of human visual P300