Neurovetare gjorde nyligen ett samband mellan en ökning av alfahjärnvågor – antingen genom elektrisk stimulering eller mindfulness och meditation – och förmågan att minska depressiva symtom och öka kreativt tänkande.
Våra olika medvetandetillstånd är direkt kopplade till hjärnans ständigt föränderliga elektriska, kemiska och arkitektoniska miljö. Dagliga beteendevanor och tankeprocesser har förmågan att förändra arkitekturen av hjärnans struktur och konnektivitet, liksom de neurokemiska och elektriska neurala svängningarna i ditt sinne.
I tidigare inlägg har jag skrivit om hur neuroplasticitet och neurogenes (tillväxt av nya neuroner) kan förändra den arkitektoniska konnektiviteten mellan hjärnans regioner och öka hjärnans volym, vilket direkt påverkar den kognitiva funktionen. Jag har också undersökt hur ”lyckans neurokemikalier” – endorfiner, endocannabinoider, dopamin, serotonin och oxytocin – kan få oss att må bra när vi gör saker som motion och umgås med nära och kära genom att förändra den kemiska miljön i hjärnan. I det här inlägget fokuserar jag på hjärnans elektriska miljö och nya upptäckter om hur hjärnvågor finjusterar vårt medvetande baserat på nya rön om att stimulering av alfavågor kan öka kreativiteten och minska depression.
Vad är hjärnvågor?
Din hjärna består av miljarder neuroner i olika regioner som använder elektricitet som ett sätt att kommunicera med varandra. När dina synapser brinner synkront skapar de enhetliga kombinationer av miljontals neuroner som marscherar i takt som ett harmoniserat ”neuralt nätverk” som är kopplat till ett specifikt medvetandetillstånd, dina tankar och ditt humör.
Kombinationen av synkroniserad elektrisk aktivitet i hjärnan kallas för en ”hjärnvåg” eftersom den är cyklisk och ”vågliknande” till sin natur. Hjärnvågor kan upptäckas med hjälp av medicinsk utrustning, t.ex. elektroencefalogram (EEG), som mäter svängningen av elnivåer i olika områden på hårbotten.
1924 registrerade den tyske fysiologen och psykiatern Hans Berger det första mänskliga EEG. Berger uppfann också elektroencefalogrammet och gav apparaten dess namn.
Roten till alla våra tankar, känslor och beteenden är kommunikation mellan neuroner. Hjärnvågor produceras av synkroniserade elektriska pulser från massor av neuroner som kommunicerar med varandra.
Hjärnvågor är uppdelade i fem olika bandbredder som tros skapa ett spektrum av mänskligt medvetande. Våra hjärnvågor förändras under dagen och är en del av en återkopplingsslinga som påverkas av vad vi gör, tänker och känner känslomässigt vid varje given tidpunkt – eller medan vi sover.
DET GRUNDLÄGGANDE
- Vad är depression?
- Hitta rådgivning för att övervinna depression
- Deltavågor (.5 till 3 Hz) är de långsammaste hjärnvågorna och uppstår främst under vårt djupaste tillstånd av drömlös sömn.
- Thetavågor (3 till 8 Hz) uppstår under sömnen men har också observerats i de djupaste tillstånden av zenmeditation.
- Alfavågor (8 till 12 Hz) finns när hjärnan befinner sig i ett tomgångstillstånd som vanligtvis skapas när du dagdrömmer eller medvetet utövar mindfulness eller meditation. Alfavågor kan också skapas genom aerobisk träning.
- Betavågor (12-30 Hz) dominerar vanligtvis våra normala vakna medvetandetillstånd och uppstår när uppmärksamheten riktas mot kognitiva och andra uppgifter. Beta är en ”snabb” vågaktivitet som förekommer när vi är alerta, uppmärksamma, fokuserade och engagerade i problemlösning eller beslutsfattande. Depression och ångest har också kopplats till betavågor eftersom de kan leda till ”rutinmässiga” tankemönster.
- Gammavågor (25 till 100 Hz) svävar vanligtvis runt 40 Hz och är den snabbaste av hjärnvågorna. Gammavågor relaterar till samtidig bearbetning av information från olika hjärnområden och har förknippats med högre tillstånd av medveten uppfattning.
Alphavågor, biofeedback, meditation och mindfulness
Alphavågorna fick en framträdande roll i början av 1960- och 1970-talet i och med skapandet av biofeedback, en teknik som används för att medvetet förändra hjärnvågorna genom att använda sig av direkt återkoppling som ges av en EEG-typ av apparat. Biofeedback är en typ av neurofeedback som vanligtvis används för att lära utövarna hur man skapar alfahjärnvågor.
När alfaoscillationerna är framträdande tenderar dina sinnesintryck att minimeras och ditt sinne är i allmänhet fritt från oönskade tankar. När din hjärna växlar för att fokusera på en specifik tanke – antingen på ett positivt eller negativt sätt – tenderar alfa-svängningarna att försvinna och svängningar med högre frekvenser börjar köra showen.
Depression Essential Reads
Alpha wave biofeedback har visat sig vara ett användbart verktyg för behandling av ångest och depression. Eftersom alfavågor är kopplade till avslappnade mentala tillstånd är en ökning av alfavågsaktiviteten målet för de flesta biofeedbackträningar. EEG kan användas för att ge återkoppling från ögonblick till ögonblick när alfavågorna ökar eller minskar.
Mindfulness-träning och meditation tenderar att producera märkbart fler alfavågor utan användning av tekniska maskiner. Neurovetare vid Brown University forskar om hur hjärnan uppnår ”optimal ouppmärksamhet” genom att ändra synkroniseringen av hjärnvågor mellan olika hjärnregioner. Deras studie från 2015, ”Attention Drives Synchronization of Alpha and Beta Rhythms between Right Inferior Frontal and Primary Sensory Neocortex”, publicerades i Journal of Neuroscience. Brown-forskarna hoppas att om man lär människor att utnyttja ”kraften att ignorera” genom att skapa ett alfahjärntillstånd med hjälp av mindfulness, kommer det att göra det möjligt för alla som lider av kronisk smärta att minska uppfattningen om smärta och för människor som lider av depression eller ångest att minimera sina symtom. (Se ”5 neurovetenskapligt baserade sätt att rensa tankarna.”)
Elektrisk hjärnstimulering kan skapa alfa-svängningar
En ny studie från University of North Carolina (UNC School of Medicine) har identifierat de första bevisen för att en låg dos elektrisk ström på 10 hertz kan öka alfa-hjärnvågsaktiviteten och öka kreativiteten med 7.4 procent hos friska vuxna.
Studien från 2015, ”Functional Role of Frontal Alpha Oscillations in Creativity”, publicerades i tidskriften Cortex. I ett pressmeddelande sade Flavio Frohlich, biträdande professor i psykiatri, cellbiologi och fysiologi, biomedicinsk teknik och neurologi vid UNC:
Denna studie är ett proof-of-concept. Vi har gett det första beviset för att specifikt förstärka alfaoscillationer är en kausal utlösande faktor för ett specifikt och komplext beteende – i det här fallet kreativitet.
Men vårt mål är att använda detta tillvägagångssätt för att hjälpa människor med neurologiska och psykiatriska sjukdomar. Det finns till exempel starka bevis för att personer med depression har försämrade alfaoscillationer. Om vi kunde förbättra dessa hjärnaktivitetsmönster skulle vi potentiellt kunna hjälpa många människor.
”Det faktum att vi har lyckats förbättra kreativiteten på ett frekvensspecifikt sätt – i en noggrant utförd dubbelblindad placebokontrollerad studie – betyder inte att vi definitivt kan behandla människor med depression”, varnade Frohlich. ”Men om människor med depression sitter fast i ett tankemönster och misslyckas med att på lämpligt sätt engagera sig i verkligheten, så tror vi att det är möjligt att förstärkning av alfaoscillationer skulle kunna vara ett meningsfullt, icke-invasivt och billigt behandlingsparadigm för dem – i likhet med hur det förbättrade kreativiteten hos friska deltagare.”
Hur finjusterar synkroniserade hjärnvågor medvetandet?
I en banbrytande upptäckt har neurovetenskapsmän under ledning av forskare från Harvard Medical School (HMS) vid VA Boston Healthcare System identifierat en specifik klass av neuroner – GABA-parvalbumin-neuroner i basala förhjärnan, eller ”PV-neuroner” – som utlöser skapandet av olika hjärnvågor som är kopplade till olika tillstånd av medvetande.
Studien från 2015, ”Cortically Projecting Basal Forebrain Parvalbumin Neurons Regulate Cortical Gamma Band Oscillations”, publicerades i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
I ett pressmeddelande sade medförfattaren Robert W. McCarley, HMS-professor i psykiatri och chef för avdelningen för psykiatri vid Boston VA Medical Center, följande:
Detta är ett steg mot en enhetlig teori om medvetandekontroll. Vi har vetat att den basala framhjärnan är viktig för att sätta på och stänga av medvetandet i sömn och vakenhet, men nu har vi funnit att dessa specifika celler också spelar en nyckelroll när det gäller att utlösa de synkroniserade rytmer som kännetecknar medvetet tänkande, perception och problemlösning.
McCarley tillade att förståelsen av den mekanism som hjärnan använder för att synkronisera för ett sammanhängande, medvetet tänkande kan ge förslag på potentiella terapier för sjukdomar som schizofreni, där hjärnan misslyckas med att bilda dessa karakteristiska vågor.
”Våra hjärnor behöver en sammanhängande avfyrning för att organisera uppfattningen och analysen av data från världen runtomkring oss”, sa McCarley. Han tillade: ”Det vi fann är att PV-neuronerna i den basala framhjärnan finjusterar kognitionen genom att sätta igång de svängningar som krävs för högre tänkande.”
Med hjälp av en teknik som kallas optogenetik, där celler förändras genetiskt med ljuskänsliga strömbrytare, kunde forskarna sätta på och stänga av PV-neuronerna med hjälp av laserljus. När PV-neuronerna var påslagna visade djurens hjärnbark mer av den gammaaktivitet som är typisk för medvetna tillstånd.
McCarley fann att när PV-cellerna utlöses hämmar de PV-receptorneuronerna i hjärnbarken, vilket stänger av dem alla samtidigt. Ett slag senare slår neuronerna i hjärnbarken på igen och avfyrar alla samtidigt. När denna process upprepas om och om igen skapas en synkroniserad, pulserande rytm, där alla neuronerna avfyras samordnat som en orkester som spelar samma ton eller det rytmiska bankandet av trummor i unisono.
Slutsats
Slutningsvis sa Frohlich att han inser att vissa människor kanske vill dra nytta av hans upptäckt genom att försöka använda artificiell elektrisk stimulering för att öka kreativiteten i sin vardag. Han varnar dock för att göra detta:
Vi vet inte om det finns långsiktiga säkerhetsproblem. Vi gjorde en välkontrollerad engångsstudie och fann en akut effekt. Dessutom har jag starka etiska betänkligheter när det gäller kognitiv förbättring för friska vuxna, på samma sätt som sportfantaster kan ha betänkligheter när det gäller atletisk förbättring genom användning av prestationshöjande läkemedel.
Frohlich fokuserar på att behandla personer med depression och andra psykiska tillstånd, till exempel schizofreni, för vilka kognitiva brister i vardagen är ett stort problem. Han säger: ”Det finns människor som är kognitivt nedsatta och behöver hjälp, och ibland finns det inga mediciner som hjälper eller så har medicinerna allvarliga biverkningar. Att hjälpa dessa populationer av människor är anledningen till att vi bedriver den här typen av forskning.”
Baserat på ett brett spektrum av nya rön verkar det som om meditation och mindfulness-träning kan vara ett kostnadseffektivt och läkemedelsfritt sätt att stimulera kreativt tänkande och samtidigt minimera depressiva symtom och andra psykiska tillstånd.