心理学を学ぶ人のためのブログ

脳波と睡眠

前回は脳や脳神経の構造などについて説明しました。

今回は,神経細胞の活動によって見られる脳波について説明します。



脳波とは

脳波は脳電図とも呼ばれ,神経細胞の電気活動を記録したものです。時間経過による変化を捉えているため,波形の図になります。

イギリスの科学者であるカートン(Caton. R.)が動物の脳に電気現象が見られることを発見し,その後,ドイツの精神科医ベルガー(Bergaer. H.)によって人間の脳波が初めて記録されました。

脳波が計測できるようになったことで,脳の活動状態を推測することが可能となり,てんかんや脳器質疾患などの診断,認知機能の研究などが進みました。

脳波には自発脳波と事象関連電位があります。

自発脳波は,生きているだけで常に生じている脳波のことを言います。

事象関連電位は,感覚刺激や心的活動,随意運動などの特定の事象に関連して一過性に生じる電位です。

脳波の種類

精神活動の状態によって脳波の周波数が異なっています。

また,特定の周波帯の波が比較的よく現れることから,その周波数に応じて4種類に分けられています。

脳波周波数(ヘルツ)特徴
β(ベータ)波13ヘルツ以上(振幅が小さく速い波)精神活動時(思考や集中など)に前頭・中心部に見られる。
α(アルファ)波8~13ヘルツ(β波よりも振幅が大きく速い)安静・閉眼時に後頭部を中心に見られる。
θ(シータ)波4~8ヘルツ(α波よりも振幅が大きく速い)うとうとしているときに後頭部で見られる。小児では基本的な脳波。
δ(デルタ)波4ヘルツ以下(θ波よりも振幅が大きく速い)熟睡時に見られる。乳幼児では基本的な脳波。

なお,てんかん患者では棘波(きょくは)と呼ばれる単発のスパイク様な波形が見られ,意識障害・知的障害などにおいては,θ波やδ波が覚醒時に見られることがあります。

睡眠時の脳波

睡眠は,睡眠の深さによって段階的に大別されています。

レム(REM)睡眠と段階1~4の5段階です。

段階特徴
レム睡眠低振幅の脳波や急速眼球運動が見られる。筋緊張の消失,男性では陰茎勃起,女性では膣液分泌なども認められる。
段階1入眠時のうとうとした状態。覚醒時のα波やβ波が消失し,代わりにθ波やゆっくりとした眼球運動(SEM)が見られる。
段階2軽い睡眠状態。SEMが消え,脳波はθ波~δ波。睡眠紡錘波やK複合波も見られる。
段階3中等度の睡眠状態。δ波が20~50%を占める。
段階4深い睡眠状態。δ波が50%を超える。

段階1~4はノンレム(Non-REM)睡眠と呼ばれます。

「段階1→2→3→4→3→2→1→レム睡眠」を1周期として,約90分ごとに繰り返されています。