Beyin, yarısı nöronların aktivitesine yardımcı olan ve bunları kolaylaştıran, yarısı nöron olan milyarlarca hücreden oluşur. Bu nöronlar, inhibe edici veya uyarıcı aktivitenin geçitleri olarak işlev gören sinapslar yoluyla yoğun bir şekilde birbirine bağlanır.
Herhangi bir sinaptik aktivite, postsinaptik potansiyel olarak adlandırılan ince bir elektriksel dürtü üretir. Tabii ki tek bir nöron patlamasını doğrudan temas etmeden güvenilir bir şekilde tespit etmek zordur. Bununla birlikte ne zaman binlerce nöron senkronize olarak ateşlendiğinde, doku, kemik ve kafatasına yayılabilecek kadar güçlü bir elektrik alanı oluştururlar. Sonunda, kafa yüzeyinde bu durum ne zaman ölçülebilir? Bunu, ince depremlerin değişmez bir gürültüsü olarak düşünün. Kendi başına ele alındığında, her bir patlama fark edilmek için çok küçük olabilir, ancak birkaç tanesi aynı anda, aynı yerde ve aynı ritimde meydana gelirse, hepsi yüzlerce mil uzakta bile farkedilecek bir mega depreme neden olur.
EEG Nedir ve Nasıl Çalışır?
Elektroansefalografi veya EEG, beyin derisi yüzeyine yerleştirilen elektrotlar yoluyla beyin tarafından üretilen elektriksel aktiviteyi kaydetmek için tercih edilen fizyolojik bir yöntemdir. Daha hızlı uygulama için, elektrotlar banyo kapaklarına benzer elastik başlıklara monte edilir ve verilerin tüm katılımcıların aynı kafa derisi konumlarından toplanmasını sağlar. EEG,
•Binlerce nöronun senkronize edilmiş aktivitesi tarafından üretilen elektriksel aktiviteyi ölçer (volt cinsinden).
•Mükemmel zaman çözünürlüğü sağlar, kortikal bölgelerdeki aktiviteyi algılamanıza olanak tanır.
Elektrotlarda ölçülen voltaj dalgalanmaları çok küçük olduğundan kaydedilen veriler sayısallaştırılır ve bir amplifikatöre gönderilir. Amplifiye edilmiş veriler daha sonra bir voltaj değerleri dizisi olarak gösterilebilir.
EEG sistemlerindeki fiyat farklılıkları tipik olarak elektrotların sayısı, sayısallaştırma kalitesi, amplifikatörün kalitesi ve cihazın saniyede alabileceği anlık görüntü sayısı nedeniyledir (bu Hz cinsinden örnekleme hızıdır).
EEG, çoğu zaman yüksek örnekleme oranına sahip olduğu için mevcut en hızlı görüntüleme tekniklerinden biridir. Yüz yıl önce bir EEG’nin kursu kağıt üzerine çizildi. Mevcut sistemler verileri dijital olarak ekranda bir sürekli gerilim akışı olarak gösterir.
EEG Verileri Nasıl Yorumlanabilir?
EEG, beynin ürettiği elektriksel aktivitenin zaman dilimini izlediğinde, korteksin hangi alanlarının belirli bir zamanda bilgilerin işlenmesinden sorumlu olduğunu yorumlayabilirsiniz:
1.Oksipital korteks: Beynin bu kısmı öncelikle görsel bilgilerin işlenmesinden sorumludur. Görsel uyarıcılarla yapılan EEG deneyleri (videolar, görüntüler) sıklıkla oksipital bölgelerdeki etkilere odaklanır.
2.Parietal korteks: Parietal korteks öncelikle motor fonksiyonlardan sorumludur ve kendinden referanslı görevler sırasında aktiftir – örneğin bizim için önemli olan nesneler veya bilgilerle karşılaştığımızda.
3.Geçici korteks: Temporal korteks, dil işleme ve konuşma yapımından sorumlu lateral özelliklere sahiptir. Medial (iç) bölgeler mekansal navigasyon sırasında daha aktiftir.
4.Ön korteks: İnsan beyninin ön kısmı diğer birçok memelilere göre daha büyüktür. Temel olarak, ön korteks yürütme işlevi ile ilgilidir : kontrolü korumamıza, geleceği planlamamıza ve davranışlarımızı izlememize yardımcı olur. Belirli elektriksel aktivitenin kaynaklandığı bölgesel özelliklerin yanı sıra,
hangi frekansı esas olarak devam eden aktiviteyi yönlendirdiğini de analiz edebilirsiniz. Beyniniz belirli bir durumda olduğunda, frekans paternleri değişerek bilişsel süreçler hakkında fikir verir.
•Delta (1-4 Hz): Uyku laboratuvarlarında, uyku derinliğini değerlendirmek için delta dalgaları incelenir. Delta ritmi ne kadar güçlüyse, uyku da o kadar derin olur. Artan delta gücünün (artan miktarda delta dalga kaydı), dahili çalışma belleği görevlerinde artan konsantrasyonla da ilişkili olduğu bulunmuştur.
•Teta (4-7 Hz) : Teta, bilişsel iş yükünün yanı sıra, bellek kodlama ve alma gibi geniş bir bilişsel işleme yelpazesi ile ilişkilidir. Zor görevlerle karşı karşıya kaldığımızda (7 adımda 100’den geriye doğru sayırken veya örneğin işten eve dönüş yolunda), teta dalgaları daha belirgin hale gelir. Teta ayrıca artmış yorgunluk seviyeleri ile de ilişkilidir.
•Alfa (7-12 Hz): Ne zaman gözlerimizi kapatıp kendimizi sakin bir duruma sokarsak, alfa dalgaları bu durumu üstlenir. Rahatlatıcı bir uyanıklık durumunda alfa seviyeleri artar. Meditasyon eğitimi genellikle rahatlamayı izlemek için alfa dalgalarını kullanır. Ayrıca inhibisyon ve dikkat ile de bağlantılıdırlar.
•Beta (12-30 Hz): Motor bölgeleri üzerinde, herhangi bir vücut parçasının hareketlerini planlarken ya da uygularken beta frekansları güçlenir. İlginç bir şekilde, betadaki bu artış, diğer insanların bedensel hareketlerini gözlemlediğimiz için de dikkat çekicidir. Beynimiz uzuv hareketlerini taklit eder, beynimizde beta frekansları tarafından potansiyel olarak koordine edilen karmaşık bir “ayna nöron sistemi” olduğunu gösterir.
•Gama (>30 Hz, tipik olarak 40 Hz): Bazı araştırmacılar, gama’nın dikkatlice odaklanmayı yansıttığını ve beyin bölgeleri arasında veri alışverişini kolaylaştırmak için taşıyıcı frekansı olarak hizmet ettiklerini savunuyorlar. Diğerleri, gamayı, duyusal işlem ve bilgi alımı için ayrılmaz bir parça olarak kabul edilen mikro-saksı denilen hızlı göz hareketleriyle ilişkilendirir.
EEG verilerini analiz etmek oldukça zor olabilir. Sinyal işleme, yapay algılama ve zayıflama, özellik çıkarma ve iş yükü, katılım, uyuşukluk veya uyanıklık gibi zihinsel ölçütlerin hesaplanması, toplanan verilerden değerli bilgilerin uygun şekilde tanımlanması ve çıkarılması için belirli bir uzmanlık düzeyi ve deneyim gerektirir.
Kaynakça:
BBC Health
Yazar: Tuncay Bayraktar