نوسان عصبی

نوسان عصبی یا موج مغزی، الگوهای ریتمیک یا تکراری فعالیت عصبی در سیستم عصبی مرکزی هستند. بافت عصبی می تواند فعالیت های نوسانی را به طرق مختلف به وجود آورد، که به وسیله مکانیسم درون نورون های فردی یا با تعامل بین نورون ها هدایت می شود. در نورون های فردی، نوسانات ممکن است به عنوان نوسان در پتانسیل غشا یا به عنوان الگوهای ریتمیک پتانسیل های عمل عمل کنند، که پس از آن موجب فعال شدن نوسانات نورون ها می شود. در سطح گروه های عصبی، فعالیت هماهنگ با تعداد زیادی از نورون ها می تواند به نوسانات ماکروسکوپی منجر شود که می تواند در الکتروانسفالوگرام مشاهده شود. فعالیت های نوسان در گروه های نورونی به طور کلی از ارتباطات بازخورد بین نورون ها ناشی می شود که منجر به هماهنگ سازی الگوهای شلیک آن ها می شود. تعامل بین نورون ها می تواند باعث افزایش نوسانات در فرکانس های مختلف نسبت به فرکانس شلیک نورون های فردی شود. یک مثال شناخته شده از نوسانات مغناطیسی عصبی فعالیت آلفا است. نوسان های عصبی توسط محققان در اوایل سال ۱۹۲۴ (توسط هانس برگر) مشاهده شد. بیش از ۵۰ سال بعد، رفتار نوسانی ذاتی در عصب های ستون مهره داران رخ داد، اما نقش عملکردی آن هنوز کاملاً درک نشده است. نقش احتمالی نوسان های عصبی شامل اتصال ویژگی، مکانیزم انتقال اطلاعات است. در دهه های گذشته، فهم این موضوع به دلیل پیشرفت در تصویربرداری مغز، بیشتر شده است. محدوده اصلی تحقیق در علوم اعصاب شامل تعیین اینکه چگونه نوسانات تولید می شوند و نقش آن ها می باشد. فعالیت های نوسان در مغز به طور گسترده ای در سطوح مختلف سازمان بندی می شود و به نظر می رسد نقش مهمی در پردازش اطلاعات عصبی داشته باشد.دامنه فعالیت نوسانی مداوم بین t1 و t2 افزایش یافته است.   فرکانس فعالیت نوسانی مداوم بین t1 و t2 افزایش یافته است.   فعالیت به صورت خطی به فعالیت های نوسان جاری بین t1 و t2 اضافه می شود.   فاز فعالیت نوسان جاری در t1 ریست می شود.
ریچارد کاتون فعالیت الکتریکی را در نیمکره مغزی خرگوش و میمون کشف کرد و یافته هایش را در سال ۱۸۷۵ منتشر کرد. آدولف بک در سال ۱۸۹۰، مشاهدات خود را از فعالیت الکتریکی خودبخودی مغز خرگوش و سگ منتشر کرد که شامل نوسان های ریتمیک که توسط نور تغییر یافته و به وسیله الکترودهای سطح مغز تشخیص داده شده بود. قبل از هانس برگر، ولادیمیر ولدیمویوویچ اولین EEG حیوانات و توانایی تحریک شده از یک سگ را منتشر کرد.
نوسانات عصبی در سراسر سیستم عصبی مرکزی و در تمام سطوح، و شامل، پتانسیل میدان محلی و در مقیاس بزرگ نوسانات که می تواند توسط اندازه گیری های کامپیوتری (EEG)اندازه گیری شود. به طور کلی، نوسانات را می توان با فرکانس، دامنه و فاز آن ها مشخص کرد. این خواص سیگنال می تواند از ضبط های عصبی با استفاده از تجزیه و تحلیل فرکانس زمان استخراج شود. در نوسانات وسیع، تغییرات دامنه ای به دلیل تغییرات در هماهنگ سازی در یک گروه عصبی در نظر گرفته می شود که به عنوان هماهنگ سازی محلی نامیده می شوند. علاوه بر هماهنگ سازی محلی، فعالیت نوسانی ساختارهای عصبی (تک سلولی یا گروه های عصبی) هماهنگ می شوند. نوسانات عصبی و هماهنگ سازی با بسیاری از توابع شناختی مانند انتقال اطلاعات، ادراک، کنترل موتور و حافظه مرتبط است.
نوسان های عصبی در فعالیت های عصبی تولید شده توسط گروه های بزرگ نورون بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند. فعالیت های قوی مغر را می توان با تکنیک هایی مانند EEG اندازه گیری کرد. به طور کلی، سیگنال های EEG دارای محتوای طیف گسترده ای شبیه به نویز صورتی است، اما همچنین فعالیت های نوسان در پهنای فرکانسی مشخص را نشان می دهد. اولین پهنای فرکانسی کشف شده و شناخته شده، فعالیت آلفا (۸ تا ۱۲ هرتز) که می تواند در هنگام بیداری آرام از لوب آوندی مشاهده شود و هنگامی که چشم بسته است، افزایش می یابد. سایر باندهای فرکانس عبارتند از: دلتا (1 – ۴ هرتز)، تتا (4 – ۸ هرتز)، بتا (13 – ۳۰ هرتز)، گامای ضعیف(30 – ۷۰ هرتز) و گامای قوی (70 – ۱۵۰ هرتز). در واقع، سیگنال EEG به طور چشمگیری در طول خواب تغییر می کند و انتقال از فرکانس های بالا به فرکانس های پایین مانند آلفا صورت میگیرد. در واقع، مراحل مختلف خواب معمولاً با محتوای طیفی EEG مشخص می شود. در نتیجه، نوسان های عصبی با حالت های شناختی مانند آگاهی و خودآگاهی مرتبط است.