デルタ波
デルタ波は、周波数が 0.5 ～ 4ヘルツの高振幅の 神経振動です。デルタ波は、他の脳波と同様に、脳波[1] (EEG)で記録でき、通常、徐波睡眠(SWS)としても知られるNREM睡眠の深いステージ 3 に関連付けられており、睡眠の深さを特徴付けるのに役立ちます。睡眠。
背景と沿革
「デルタ波」は、アルファ波とデルタ波を検出するためにハンス・ベルガーの脳波計(EEG)を改良したW. グレイ・ウォルターによって 1930 年代に初めて記述されました。デルタ波は、定量的脳波記録を使用して定量化できます。
分類と特徴
デルタ波は、すべての脳波と同様に、脳波検査(EEG)によって検出できます。デルタ波はもともと 1 ～ 4 Hz の周波数を持つものとして定義されていましたが、最近の分類では 0.5 ～ 2 Hz の間に境界が設定されています。最近の研究では、より遅い (<0.1 Hz) 振動が報告されていますが[2]デルタ波は、ステージ 3 の睡眠で現れ始めますが、ステージ 4 までには、ほぼすべてのスペクトル活動がデルタ波によって支配されます。ステージ 3 の睡眠は、デルタ波の活動が 50% 未満であると定義され、ステージ 4 の睡眠はデルタ波の活動が 50% を超えると定義されます。これらの段階は最近統合され、現在ではまとめてステージN3 徐波睡眠と呼ばれています。[3] N3 SWS の間、デルタ波はこの段階の EEG 記録の 20% 以上を占めます。[4]デルタ波はすべての哺乳類で発生し、すべての動物で発生する可能性もあります。
デルタ波は、多くの場合、別の EEG 現象であるK-complex に関連付けられています。K コンプレックスは、徐波睡眠でデルタ波の直前に発生することが示されています。[5]
デルタ波は、活動の位置に応じて、前頭 (FIRDA)、側頭 (TIRDA)、後頭部 (OIRDA) の間欠性デルタ活動にも分類されています。[6]
神経生理学
性差
メスはデルタ波の活動が多いことが示されていますが、これはほとんどの哺乳類に当てはまります。この不一致は、成人の初期 (人間では 30 代または 40 代) になるまで明らかではなく、男性は女性よりもデルタ波活動の年齢に関連した大きな減少を示します。[7]
脳の局在と生化学
デルタ波は、視床または皮質で発生する可能性があります。視床に関連する場合、それらは網様体と協調して発生すると考えられています。[8] [9]皮質では、視交叉上核がデルタ波を調節することが示されている. さらに、デルタ波は側方化を示し、睡眠中は右半球が優位です。[10]デルタ波は、T 型カルシウム チャネルによって部分的に媒介されることが示されています。[11]デルタ波睡眠中、ニューロンはガンマアミノ酪酸(GABA)によって全体的に抑制されます。[12]
デルタ活動は、成長ホルモン放出ホルモンGHRHおよびプロラクチン(PRL)を含むいくつかのホルモンの放出を刺激します。GHRH は視床下部から放出され、下垂体からの成長ホルモン(GH) の放出を刺激します。(GH) と密接に関係する (PRL) の分泌も下垂体によって調節されています。甲状腺刺激ホルモン(TSH)の放出は、デルタ波シグナル伝達に応答して減少します。[13]
開発
乳児は徐波睡眠で多くの時間を費やすことが示されているため、デルタ波の活動が多くなります。実際、デルタ波は乳児の主要な波形です。新生児の覚醒脳波の分析は、デルタ波活動がその年齢で優勢であることを示しており、5 歳児の覚醒脳波にもまだ現れています。[14]徐波睡眠中のデルタ波活動は青年期に減少し、11 歳から 14 歳の間に約 25% の減少が報告されています。[15]デルタ波は生涯にわたって減少することが示されており、減少のほとんどは 40 代半ばで見られます。約 75 歳までに、ステージ 4 の睡眠とデルタ波が完全になくなることがあります。[16]高齢者の徐波睡眠中のデルタ波の発生率の低下に加えて、一時的なデルタ波活動の発生率は高齢者で一般的に見られ、発生率も年齢とともに増加します。[17]
混乱と障害
NREM睡眠に関連しない局所的なデルタ波活動は、大脳半球腫瘍を研究したW. Gray Walterによって最初に報告されました。デルタ波活動の中断と徐波睡眠は、さまざまな障害で見られます。デルタ波の活動が増加または減少する場合もあれば、脳波スペクトルにアルファ波が現れるなど、デルタ波の活動の中断として現れる場合もあります。デルタ波の乱れは、生理学的損傷、栄養素代謝の変化、化学的変化の結果として現れる場合があり、特発性である場合もあります。成人の中毒状態やせん妄状態、および認知症や統合失調症などのさまざまな神経疾患と診断された成人では、デルタ活動の中断が見られます。[18]
時間的低電圧不規則デルタ波
一時的な低電圧の不規則なデルタ波活動は、特に小さな虚血性病変に関連して、虚血性脳疾患の患者で一般的に検出されており、早期の脳血管損傷を示すと見られています。[19]
パラソムニア
錯眠、のカテゴリ睡眠障害は、多くの場合、徐波睡眠の混乱に関連しています。睡眠ウォーキングと寝言は、デルタ波の活動が活発な期間に最も頻繁に発生します。睡眠ウォーカーは、健康なコントロールと比較して、ステージ 2、3、および 4 の睡眠で費やされた合計時間と比較して、ハイパーシンクロナス デルタ アクティビティ (HSD) が多いことも示されています。HSD は、睡眠 EEG で見られる連続的な高電圧 (> 150 µV) のデルタ波の存在を指します。[20]また、NREM睡眠の深い発生含む錯眠睡眠恐怖および錯乱覚醒します。
睡眠不足
完全な睡眠不足は、睡眠回復中のデルタ波活動を増加させることが示されており[21]、過同期デルタ活動を増加させることも示されています。[20]
パーキンソン病
睡眠障害は、認知症と同様に、パーキンソン病の一般的な特徴であり、この病気の患者は、脳波活動の乱れを示します。パーキンソン病の治療のために開発された薬ロチゴチンは、デルタパワーと徐波睡眠を増加させることが示されています。
統合失調症
統合失調症に苦しむ人々は、EEG パターンの乱れを示しており、統合失調症に関連する深い睡眠中のデルタ波の減少と陰性症状との密接な関係があります。徐波睡眠中 (ステージ 3 および 4) では、統合失調症患者はデルタ波活動が低下することが示されていますが、より重症の統合失調症では、起床時にデルタ波が増加することも示されています。[22]最近の研究では、健康な個人に見られる右前頭葉および中央のデルタ波優位性が統合失調症患者には見られないことが示されています。さらに、統合失調症患者では、デルタ波活動と年齢との負の相関も見られません。[23]
糖尿病とインスリン抵抗性
徐波 (デルタ) 睡眠の中断は、下垂体から分泌される成長ホルモンの中断が原因で、II 型糖尿病の発症リスクを高めることが示されています。さらに、睡眠中に低血糖が起こると、デルタ波の活動が妨げられる可能性があります。[24]低電圧の不規則なデルタ波は、糖尿病患者の左側頭葉でも 56% の割合で発見されています (健常者の 14% と比較して)。[25] [26]
線維筋痛症
線維筋痛症に苦しむ患者は、よく眠れないと報告します。モルドフスキーらによって1975 年に実施された研究。は、ステージ 3 および 4 の睡眠におけるこれらの患者のデルタ波活動が、アルファ波によって中断されることが多いことを示しました。彼らはその後、身体からデルタ波睡眠活動を奪うと、筋骨格痛と疲労も誘発することを示した. [27]
アルコール依存症
アルコール依存症は、男性と女性の両方でステージ 1 と REM の発生率を増加させながら、徐波睡眠とデルタ パワーの低下で睡眠を生み出すことが示されています。長期のアルコール乱用では、アルコールが睡眠構造に及ぼす影響とデルタ活動の低下が、長期間の禁酒後も持続することが示されています。[28]
側頭葉てんかん
デルタ波を含む遅い波は、脳内の発作のような活動に関連しています。W. グレイ ウォルターは、脳波からのデルタ波を使用して、側頭葉てんかんの原因となる脳腫瘍と病変の位置を特定した最初の人物です。[29]ニューロフィードバックは、側頭葉てんかんの治療法として提案されており、理論的には不適切なデルタ波の侵入を減らすように作用しますが、この分野での臨床研究は限られています。[30]
その他の疾患
デルタ波活動の中断に頻繁に関連する他の障害には、次のものがあります。
- ナルコレプシー
- うつ病
- 不安
- 強迫性障害
- 注意欠陥多動性障害(ADHD) とその 3 つのサブタイプ。[31]
- 若年性慢性関節炎[32]
- 体位性頻脈症候群(PoTS) [33]
- エーラス・ダンロス症候群[34]
意識と夢
当初、夢を見るのは急速眼球運動睡眠でのみ発生すると考えられていましたが、現在では徐波睡眠中にも夢を見ることが知られています。[要出典]デルタ波とデルタ波の活動は、ほとんどの人で、明らかに無意識の状態、身体意識の喪失、および「情報の反復」によって特徴付けられます。
デルタ波の活動は、宣言的および明示的な記憶形成の形成を助けるとも言われています。[12]
文化的および宗教的役割
では不二一元論、覚醒状態とに夢と深い夢をスリープ共存turiya、意識の高い状態の背景を考慮しました。夢のない深い眠りの最中に意識や意識を保つことができれば、深い瞑想状態 (「ジャグラト・スシュプティ」として知られる) に到達できると言われています。この逆説的な意識の概念は、デルタ睡眠中に発生する高い皮質活動に関連している可能性があります。[35]
薬理学
睡眠に影響を与えるほとんどの薬物は、入眠を刺激したり、レム睡眠を妨害したりすることでそうしますが、多くの化学物質や薬物がデルタ波の活動を変化させることが示されています。
- デルタ睡眠誘導ペプチドは、その名のとおり、デルタ波脳波活動を誘導します。
- アルコールは SWS デルタ波の活動を低下させ、下垂体による成長ホルモン(GH) の放出を制限します。[36]
- ムラミル ペプチド、ムラミル ジペプチド (MDP、N-アセチルムラミル-L-アラニル-D-イソグルタミン) は、徐波睡眠中にデルタ波活動を増加させることが示されています。[37]
- てんかん発作を抑える薬であるガバペンチンは、成人のデルタ波活動と徐波睡眠を増加させます。[38]
- ゾルピデムのような催眠薬は徐波睡眠を増加させますが、デルタ波活動を増加させるのではなく、徐波睡眠中の紡錘波活動を増加させます。[39]
- ガンマヒドロキシ酪酸(GHB) は、デルタ徐波睡眠と睡眠関連成長ホルモン (GH) を増加させます。[39]
- 高用量の亜酸化窒素の投与は、過渡的な大振幅のスロー デルタ振動に関連付けられています。[40]
ダイエットの効果
ケトジェニックダイエットなど、炭水化物が非常に少ない食事は、健康な人のデルタ活動と徐波睡眠の量を増やすことが示されています。[41]
こちらもご覧ください
- デルタ睡眠誘導ペプチド
- 脳波記録 – 脳の電気的活動を記録する電気生理学的モニタリング方法
- K-コンプレックス
- 感覚運動リズム – 同期された電気脳活動の振動するアイドル リズム
- 徐波睡眠
- ウォルフ・パーキンソン・ホワイト症候群
脳波
- デルタ波 – (0.1 – 4 Hz)
- シータ波– (4 – 7 Hz)
- アルファ波– (8 – 15 Hz)
- ムー波– (7.5 – 12.5 Hz)
- SMR 波– (12.5 – 15.5 Hz)
- ベータ波– (16 – 31 Hz)
- ガンマ波– (32 – 100 Hz)
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