Die Elektroenzephalographie (EEG) erfasst die elektrische Aktivität des Gehirns indem die Potentialdifferenz zwischen den auf der Kopfhaut. Die elektrische Aktivität ergibt sich aus der Summe der Neuronen. EEG-Signale sind oszillierend, so dass das Spektrum über eine Fourier-Analyse in verschiedene damit verbundene Frequenzbänder zerlegt werden kann verschiedene Gehirnprozesse:
Delta-Wellen (0,5–4 Hz)
- Rolle: Delta-Wellen sind besonders prominent im tiefen Schlaf und bei sehr jungen Kindern.
- Bedeutung: Sie sind assoziiert mit Heilungsprozessen und regenerativen Zuständen im Gehirn. Eine verstärkte Delta-Aktivität während des Wachzustands kann auf Gehirnschäden oder pathologische Zustände hinweisen.
2. Theta-Wellen (4–8 Hz)
- Rolle: Theta-Wellen treten häufig in leichten Schlafphasen und während meditativer Zustände auf.
- Bedeutung: Sie sind beteiligt an Gedächtnisbildung und Lernen. Forschungen zeigen, dass Theta-Rhythmen bei der emotionalen Verarbeitung und bei bestimmten kognitiven Aufgaben eine Rolle spielen.
3. Alpha-Wellen (8–12 Hz)
- Rolle: Alpha-Wellen sind dominant, wenn wir entspannt, aber wach sind, oft mit geschlossenen Augen.
- Bedeutung: Sie gelten als Indikator für einen ruhigen, entspannten Zustand des Geistes. Veränderungen in der Alpha-Aktivität sind mit Aufmerksamkeitsstörungen, Meditation und sensorischer Verarbeitung verbunden.
4. Beta-Wellen (12–30 Hz)
- Rolle: Beta-Wellen sind assoziiert mit aktivem Denken, Problemlösen und aktiver Konzentration.
- Bedeutung: Diese Wellen sind wichtig für das wache Bewusstsein und die kognitive Aufgabenbearbeitung. Abnormale Beta-Aktivität kann mit Stress, Angst oder Schizophrenie zusammenhängen.
5. Gamma-Wellen (30 Hz und darüber)
- Rolle: Gamma-Wellen sind die schnellsten Gehirnwellen und treten bei intensiver geistiger Aktivität und multisensorischer Informationsverarbeitung auf.
- Bedeutung: Sie sind entscheidend für das Bewusstsein, die Informationsverarbeitung und kognitive Höchstleistungen. Studien verbinden verstärkte Gamma-Aktivität mit erhöhter Bewusstseinsklarheit und Meditation.
Funktionelle Netzwerke und EEG
Die Interaktion dieser Wellen bildet komplexe Netzwerke, die funktionale Zustände des Gehirns widerspiegeln. Synchronisation und Desynchronisation von Gehirnwellen über verschiedene Hirnregionen hinweg helfen uns zu verstehen, wie das Gehirn als einheitliches System funktioniert. Forschungen in diesem Bereich nutzen oft Techniken wie die quantitative EEG-Analyse, um zu untersuchen, wie diese Wellen bei verschiedenen kognitiven Aufgaben und in verschiedenen Bewusstseinszuständen interagieren.