top of page
Kevin

【腦機介面】常常被用來解釋人的狀態的腦訊號—腦波

我們現在介紹完了基本腦部監測的方法,接下來就來看看我們可以記錄到哪些訊號,這些訊號又能帶給我麼什麼資訊吧!

首先我們先來理解一下腦波,我們常常聽到,但他究竟是什麼呢?

雖然他目前應用在腦機介面的領域大概只有一種吧,但我相信還是蠻重要的,或許大家可以想到其他的應用

腦波又叫做神經震盪,這是在中樞神經偵測到的一種活動,中樞神經就是包括腦跟脊隨的神經。

神經會定期的釋放神經訊號,頻率不一,不管是在個別神經或群體神經都可以觀察到這個現象。至於為什麼神經要做這件事的實際原因目前還不知道。

以下是各種腦波的分類,我粗淺的介紹一下,對於某個波有興趣的話,我將維基百科的連結放著你們可以再慢慢看

腦波的分類

Delta wave (0.5-4Hz)

偵測到的時機:深層睡眠(第三期:非快速動眼期)

Theta wave (4-7Hz)

偵測到的時機:冥想、有點昏沉、被催眠、還有非第三期的睡眠

Alpha wave (8-12Hz)

偵測到的時機:清醒、閉眼(眼睛睜開會降低他的幅度)

其實關於alpha 波好像有很多資料,其實有分低 (8-9Hz)、高 (9-12Hz),低的跟睡眠比較有關,高的跟靈感、創造力比較有關。也有人說跟什麼自癒啊、放鬆啊很相關。我覺得很看個人吧,網路上有很多什麼alpha波的音樂,說什麼可以激發靈感,喚起潛意識,如果覺得喜歡、有效就多聽吧。但我覺得比較科學的解釋法就是這個波可能是在抑制某一個腦內現象,而這個現象在睜眼的時候不應該出現。而且alpha波在枕葉的訊號最強,其他地方沒那麼強。總之,只能說研究還不是很足夠,我們沒有辦法有一個很好的定論。

Mu wave (7.5-12.5Hz)

偵測到的時機:自主運動或想像運動甚至是觀察運動的時候,他會降低,其他時候偵測得到

Mu波又叫做SMR (Sensorimotor rhythm),他跟alpha 波是在同一個波段,但位置不同,Mu波主要出現在感覺運動皮層附近,就是你帶頭戴式耳機頭上的那條的附近。他就是前面說腦機介面會用到的波。當人類運動想像運動甚至是觀察運動的時候,這個波形會不見(這現象叫做ERD,event related desynchronization),左邊動的話,右腦的波會不見 ; 右邊動的話,左腦的波會不見。各個區域還掌管不同器官,可以參考以下圖片。紅色是運動皮層,藍色是感知皮層​



可以發現手的部分特別大,又在最表面,所以很常會叫使用者想像右手或左手移動,這樣訊號會很明顯,也有人會說想像舌頭移動之類的。實際移動的訊號會最大,但身體移動的肌肉訊號會影響EEG的偵測,所以會比較傾向用想像的。我們就可以叫受試者控制無人機的飛行方向,想像左手或右手握起,如果左邊的Mu波不見了,我們就知道他想要往右,反之亦然,想像雙手握住是往前,想像雙手放開是另一個指令。所以就出現了以下應用:


很酷吧,當然受試者要接受很長時間的訓練,不是第一次就能這樣操作的。

Beta wave (12.5-30Hz)

偵測到的時機:清醒、忙碌、緊張

Beta波可以分為三部分低(12.5-16Hz)、中(16-20Hz)、高(20-30Hz)

低:放鬆且精神集中

中:思考中

高:焦慮

Gamma wave (30-140Hz)

偵測到的時機:認知功能在運作的時候,瞬時記憶啊、高度專注之類的

其中最典型的Gamma 波是大約在40Hz左右。

我的觀點

其實這麼多波最重要的大概就屬Mu波吧,因為似乎只有他是自主的,而且有左右之分,腦機介面最常用的也是他,其他之後我們會介紹的訊號自主性都較低。其他的波跟睡覺啊、注意力有關,問題就是你好像不是很能控制你的注意力,有時候你越想要注意你好像越無法,所以這些波比較難以應用。而且如果你認真讀下來你可能會發現,腦波好像是一個連續的現象,比如說低頻率都屬於睡覺啊、昏沈啊之類的現象,高頻都比較屬於專注啊、清醒的現象,所以其實也不用太在乎每個波的實際頻率。不論如何,好像最後都會回到我們對於腦的了解不多,我們只能說觀察到什麼頻率的時候,這個人是什麼樣的狀態,至於原因好像真的沒有很好的解釋。


1 次查看0 則留言

Comments


bottom of page