🔥虚無との戦い

🧠脳波(EEG)

20 min read

Electroencephalography. EEG. Brain Wave.

脳波とは

神経細胞の活動に伴って生じる微弱な電気信号意識状態や感情、認知機能の変化を反映

神経細胞

NaとKaの活動電位変化. 神経伝達物質が神経細胞を出入りすることで電気活動が生じる. 交流電流.

バンドパワー

特定の周波数帯で分類して名前をつけたもの.

🌊デルタ波/δ

1-4 Hz

  • 睡眠改善

🌊シータ波/θ

4-8 Hz. トランス状態の脳波.

状態

  • 深い瞑想状態
    • 意識は保たれているが、通常の思考が静まった状態
  • 💤レム睡眠
  • 創造的洞察の瞬間
  • 深いリラックス状態
    • 入眠直前
    • フロー状態の一部
  • 🌀トランス状態

機能

  • 記憶と学習： 海馬でのシータ波は記憶の形成と統合に重要な役割を果たします。情報の整理、長期記憶への移行が活発になります。
  • 意識状態の変化： 通常の分析的思考（ベータ波優位）から、より統合的で直感的な意識状態（シータ波優位）への移行を示します。
  • 内的処理

高シータ波

  • 高いストレス、炎症.

2種類の発生源

通常のシータ波とは発生源や機能が異なる.

  • 海馬シータリズム: 動物で強く観察される.：記憶・空間ナビゲーション
  • 皮質シータリズム: 人間のスカルプEEGで記録される
    • 徐波睡眠中に観測されるシータ波
    • 前頭正中線のシータ（FMθ）：集中・注意

意味が多様なため指標として扱いにくい.

🌊Fmシータ波/FMT

Frontal Midline Theta.

  • 前頭正中部（特にFz、FCz周辺）に出現する6-7Hz(or 4-8, 5-7)帯域のシータ波
    • 前頭前野内側表層皮質
  • 発生源: 🧠前帯状皮質/ACC
  • 認知的柔軟性.
  • 内受容感覚への注意
  • 新しいものに出会った瞬間に出る.
  • ⏲タスクスイッチングあるタスクから離脱して別のタスクに関与するための追加の精神的努力を伴い、前頭前皮質の認知制御プロセスに強く依存.

発生状況

  • 暗算
  • 瞑想

瞑想

  • fmシータは上昇、シータパワーは減少.
  • シータピークのパワー増加（周波数ではなく）が瞑想深度と相関

「瞑想の深さ」を示す重要な指標. 熟達者の深い瞑想状態で出ることで話題になった. 瞑想熟達者は瞑想中に頭をフル回転させて実行制御を行なっている?

  • 時間感覚の変化（短く感じる、または長く感じる）
  • 自他の境界が曖昧になる感覚
  • 深い静寂感と同時に鮮明な気づき
  • 洞察やひらめきが自然に湧いてくる

low theta(4-6 Hz)

high theta(6-8 Hz)

🌊シータピーク/ITF

Thetha Peak Frequency. ITF (Individual Theta Frequency)

  • 作業記憶・エピソード記憶: シータ波のピーク周波数は記憶エンコーディングや想起時の情報処理効率と関連
  • 注意制御: 前頭部のシータピーク周波数は実行機能や認知制御の指標.
  • 集中瞑想中のシータピーク周波数：上昇する
  • 瞑想中のマインドワンダリング（心の迷走）時には、シータの振幅増加と周波数の低下が観察

🌊アルファ波/α

8-13 Hz.

  • 1秒に10回ほどの脳波.
  • 安静で外界への注意が低い状態で増えやすい
    • 脳が不要な情報の処理をシャットダウンし、選択的に感覚入力を抑制しているときに発生
  • 安静にしているときの脳波.
  • リラックスしているとき.
  • アイドリングリズム, 何もしていないときに見られるリズム.

理解

  • 外界入力の抑制
  • 感覚ゲーティング（視覚抑制など）

発生元

  • 視床-皮質間の同期振動

相関

  • アルファ波の強さが感覚情報のフィルタリング効率と相関

ニューロフィードバックでアルファ波を鍛える

認知機能の正常なはたらきには「アルファ波」と呼ばれる脳活動が重要.

脳波が鍛えられる！？　「ニューロフィードバック」とは【脳科学で考える未来学習＃2】 - STUDY HACKER（スタディーハッカー）｜社会人の勉強法＆英語学習

📊Alpha Wave Power

アルファ帯域における脳波の強度

  • 増加: 内的注意（internal attention）や創造的思考と関連し、リラックスした覚醒状態を反映
    • ヴィパッサナー瞑想
  • 減少: 注意の外向きの方向づけや認知的負荷.
    • サマタ瞑想

<2025-11-26 Wed 18:31> Museの Brain recharge scoreの実体はこの標準化スコアのようだ. 脳の回復指標.

📊ピークアルファ/PAF

PAF(Peak Alpha Frequency), IAF（Individual Alpha Frequency）はその平均.

  • 認知パフォーマンスと相関
  • 加齢とともに変化
  • 個人の「脳の処理速度」を反映
  • 脳がギアをより速く切り替えられることを意味する

認知パフォーマンスの指標としてつかえそうということで注目されてる. アルファピーク周波数が高いほど、脳のパフォーマンスは向上. より良い認知処理速度や視覚処理能力を示す.

  • 📊心拍変動(HRV)のように認知機能を図る.
  • 他の帯域はアルファ波ほどは顕著ではない.
  • PAFが高い
    • 脳のパフォーマンスは向上. より良い認知処理速度や視覚処理能力を示す.
  • PAFが低い:
    • 脳疲労
    • 接心後の冴えた状態

睡眠圧/覚醒度とIAF

瞑想中はリラックス中よりもPAFは低下する

はじめの3分をrelax stage. もっともいい3分をピークステージ. 終わりをpost meditation stage. はじめはリラックスしているのでPAFは高い. 次第にPAFは低くなる.

All Here Quantified Meditation Report Explained by Dr. Lionel Newman | Neuroscientist | All Here - YouTube

IAF

  • PAF (Peak Alpha Frequency): チャネル/半球ごとのピーク周波数
  • IAF (Individual Alpha Frequency): 個人の代表的なアルファ周波数（PAFまたはCoGで測定）

計算方法

  • Peak (PAF) | 最大パワーの周波数。ノイズに敏感
  • CoG (IAF) | パワー加重平均。より安定、ピークが不明瞭でも計算可能

ref. Toward a reliable, automated method of IAF quantification (PubMed)

Journals

  • 8時間瞑想したら過去最低のPAFを算出. 接心8ちゅうでMuse過去最低になった.
  • <2025-12-15 Mon 10:17> 7.5時間睡眠したら、普段の8.6から8.9になった. 睡眠時間と関係があるのか？ただし、深い眠りはいつも通り、浅い眠りの時間が5時間で多い.

アルファブロッキング

開眼にてα波は消失し閉眼にて再び出現する現象.

視覚野とアルファ波

外界への注意を切る → 後頭アルファ上昇

目を瞑っているときに一番強くみられる。より正確には、目を瞑っているときに「視覚野」で非常に顕著に現れる. 目を閉じると後頭葉で増強.

DMNとアルファ波

反相関の関係

雑念を抑える → DMN抑制 → 前頭アルファ上昇

感覚抑制とアルファ波

  • 後頭部のアルファ波が強いとき、視覚刺激への反応が抑制される
  • 体性感覚野のアルファ波（ミューリズム）が強いとき、触覚刺激への反応が抑制される

💡アルファ波!=リラックス

リラックスの深さは 後頭部α→前頭部θ→δ の連続スペクトル

メディアの影響が強い

  • 1950〜70年代にアルファ波の研究が盛んだった
  • 「ストレスでアルファ波が減り、瞑想でアルファ波が増える」ことが分かった
  • メディアが「アルファ波＝癒し・リラックス」と単純化

🌊SMR波

SMR(Sensorimotor Rhythm). 12-15Hzの脳波リズムで、主に運動野（中心溝付近）で観察される

  • 周波数帯域: 12-15 Hz
  • 発生部位: 感覚運動野（中心溝付近）（C3、Cz、C4電極位置）
  • 増加する条件: 身体を静止させている時、運動を抑制している時
  • 関連する状態: 集中、落ち着き、運動抑制

リラックスと集中の中間にある覚醒状態（いわゆる「ゾーン」に入っている状態）に現れる脳波

  • <2025-12-05 Fri 09:51> Museだと前方(AF)に強く現れる. 後方(TP)へは伝搬したと推測.
  • メンタルヘルス: SMR波を増やすことで、リラックスと集中が両立するバランスの取れた精神状態を目指すことが可能です
  • ADHD: SMRを増強し、シータ波を抑制するプロトコルが注意力向上に効果的

信号源

  • 筋に「動け！」と指令を送る一次運動野
  • 一次運動野に隣接していて筋や皮膚感覚の情報を受け取る一次体性感覚野
  • C3 ← 中心溝 → C4

一次運動野とアルファ波

運動をしていないでじっとしているときには運動野のあたりでアルファ波が強い. 運動を始めると、そのアルファ波が弱まる(事象関連脱同期, Event-related desynchronization, ERDと呼ばれる現象)

【脳波解説2】なぜ私たちは機械のように同じ動きができないのか？｜deriba | 脳と学習, アルファ波は大きな波.

🌊Mu波

8-13Hz. ミュー波

  • 運動野と感覚野で観察される
  • 運動時や運動を観察する時に抑制される（mu suppression）
  • ミラーニューロンシステムとの関連
  • SMRと周波数が重なるが、機能的に異なる

Tau波

若年者の側頭部で見られる. 8-10Hz

Kappa波

認知処理中に側頭部で出現. 8-12Hz

🌊ベータ波/β

15-20Hz(30Hz)

  • 集中, 学習,
  • 覚醒中の一般的な脳波
  • Low Beta 13-15 Hz 軽い集中
  • Mid Beta 15-20 Hz 活発な思考
  • High Beta 20-30 Hz 興奮、不安
  • 集中作業時：ベータ波は必要で正常
  • 問題解決思考：ベータ波が活発になる
  • 日常的な意識状態：ベータ波が主体
  • 認知的努力、外的処理

場合

  • イライラしているとき、緊張しているとき. 強いストレス.
  • 学習, 問題解決. 人間が集中しているときに出やすい脳波.

Patterns

  • 不規則で断片的なベータ波パターン（あちこちに飛ぶ思考）
  • 高ベータ波（25-30Hz）の過剰な活動（不安、心配事）
  • 複数の脳領域での非同期的なベータ波（まとまりのない思考）

🌊ハーモニクス/地球共鳴波動

ハーモニクス（高調波）とは、基本周波数(fundamental frequency/f₀)の整数倍の周波数成分です。

  • 1倍音（基本音）: 8 Hz = 1 × f₀
  • 2倍音: 16 Hz = 2 × f₀
  • 3倍音: 24 Hz = 3 × f₀
  • 4倍音: 32 Hz = 4 × f₀
  • 基本的には各チャネル個別に分析することを強く推奨.

脳波がハーモニクスを含む理由：

  • 非正弦波形
    • 脳波は完全な正弦波ではない
    • 鋭いピークや非対称な波形はハーモニクスを生成
  • 神経発火パターン
    • ニューロンの発火は「オン/オフ」的
    • これが矩形波に近い成分を作り、ハーモニクスを生む
  • 非線形処理
    • 脳内の神経回路は非線形
    • 信号が歪んでハーモニクスが発生

ハーモニクスはEEGで最もよく見られるアーティファクトの一つ. 特定周波数に「動かないスパイク」が見えたら電極品質を確認 https://brain-trainer.com/support/resources/signal-quality-recognize-and-achieve-good-eeg-signal/

基本周波数

  • IAF

シューマン波

7.8Hz

志賀一雅氏の研究で「脳波のハーモニクスがシューマン波と共鳴すると、超能力や身体能力が発揮されるのではないか」という仮説が提唱されています。

Refs

周波数帯域間のハーモニック関係は実在する.

  • θピークはαピーク周波数の約半分（α=10Hz → θ≈5Hz）
  • βピークはαの2倍・3倍付近に出現する傾向

https://www.frontiersin.org/journals/human-neuroscience/articles/10.3389/fnhum.2013.00056/full

🌊ガンマ波/γ

32-100Hz以上. 局所的な気づきや瞬間的な情報統合.

  • Low Gamma 30-50 Hz 知覚結合
  • High Gamma 50-100 Hz 高次認知

場合

性質

  • 数百ミリ秒ほどの短いバースト（burst）として現れることが多い。持続的に鳴りっぱなしではなく、必要な瞬間だけ立ち上がる「点火」みたいな応答.

機能

認知機能に作用. 認知予防で最近(2024)バズってる.

  • 特徴統合・気づき（perceptual/insight）：何かを「わかった」瞬間（オチの理解、メロディの転回の理解など）に、局所ネットワークが同期。
  • 注意の割当・選択：刺激や課題が切り替わる刹那に“選択された表現”が強調される。
  • 作業記憶のアップデート：項目を更新・再符号化する瞬間に出やすい。
  • 報酬・感情のピーク：鳥肌・笑いなどの快感ピークで一過性に増強する報告がある。

記憶の統合

  • REM睡眠
  • DMN活性化

🌊ガンマバースト

  • 凡人のガンマ波パターンはこれ
  • 洞察や高次統合のMA瞬間

🌊持続的ガンマ波

バーストが異常に高頻度かつ広域に出続ける状態.

ガンマ波サウンド

40Hzガンマ波サウンド, 40Hzの変調音.

sw<2024-06-26 Wed 09:57> Endelのバイノーラルモード. 40Hz.

🌊ISF

ISF（Infra-Low Frequency）は、EEG（脳波）測定において0.01Hzから0.1Hz未満の極めて低い周波数帯域.

HRVとの関係

EEG-ISFの独立成分は、fMRIのBOLD信号と相関する

0.1Hzとは、心拍変動の🌊Mayer波.

fNIRとの関係

ISFは電気的・血行動態的両方の信号に出現するため、fNIRSとは🧠神経血管カップリング(NVC)で接続.

脳の部位

  • 前頭領域: FmThetaが瞑想中に活性化
  • 頭頂領域: アルファ活動の変化
  • 後頭領域: 典型的なアルファ波の修正

国際10-20法

標準化された国際規格.

時間的パターン

  • バースト
  • 持続的
  • 安定性

グラフビュー

バックリンク

Recents