快速动眼期REM课件

Electroencephalogram

EEGStudent:RubyElectroencephalogram

EEGStude1何謂「EEG」利用儀器(腦電圖儀、腦波儀)將腦子表面腦細胞活動時所產生的電流的活動記錄下來而得到的圖譜之。腦的活動是以波形來呈現，俗稱腦波。(electroencephalogram,EEG)何謂「EEG」利用儀器(腦電圖儀、腦波儀)將腦子表面腦細胞活2腦波表現腦部狀態的腦波一般可分α、β、δ、θ等四種腦波，在不同活動時各有強弱，例如睡眠時和清醒時會大不相同，緊張時和放輕鬆時亦相同，睡眠的深淺各時期也大不相同。由於腦波的強度僅為數十微伏特，必須放大約一萬倍才能辦認，因此往往容易受外界干擾或雜訊影響而失真。腦波表現腦部狀態的腦波一般可分α、β、δ、θ等四種腦波，在不3腦電波的檢查方法1/21.頭皮腦波檢查(ScalpEEG)： 最常做，電極以導電黏貼在頭皮表面，大約做半小時，可做清醒腦波及睡眠腦波。2.鼻咽電極檢查(Nasopharyngeallead,NPlead)： 往往造成患者不適，故非必要時是不使用的。使用時機為懷疑病症在內側顳葉時(mesialtemporallobe)。腦電波的檢查方法1/21.頭皮腦波檢查(ScalpEE4腦電波的檢查方法2/23.24小時影像腦波檢查(24-hourVideo/EEGmonitoring) 適用於癲癇手術前估或鑑別發作之型態及種類。可以長時間連續24小時監錄。同時記錄發作時之腦波及發作時之臨床表現。4.蝶骨電極檢查(Sphenoidelectrode) 使用時機與鼻咽電極檢查相似，多合併24小時影像腦波檢查於疑有內側顳葉病症之患者。電極線由細針自兩側顳咬合關節處垂直插入3至4公分處固定。5.深部電極檢查(Depthelectrode) 當懷疑大腦深部有病灶時才使用，相當具侵襲性，需將電極條插入腦中，除必要外極少施行。腦電波的檢查方法2/23.24小時影像腦波檢查(24-ho5電極片貼置位置電極片貼置位置6腦波形狀頭頂銳波(vertexsharpwaves)： 徐波（緩慢的波形）頻率範圍內的尖銳負波，通常出現於NREMStage1的後半。K-複合波(K-complex)： 尖銳負波及隨後較慢正波的組合波，出現於NREM-Stage1。紡錘波(spindle)： 12-14cps的短暫性律動波形，振幅通常會顯示漸增漸減的變化，為NREMStage2的特徵。齒波(sawtoothwave)： 振幅較低且附有刻痕的鋸齒狀波形，為REM的特徵。腦波形狀頭頂銳波(vertexsharpwaves)：7α波頻率：8-14赫茲。α為優勢腦波時，人的意識清醒，但身體卻是放鬆的。由於在這種狀態下，身心能量耗費最少，相對地腦部所獲得的能量較高，運作就會更加快速、順暢、靈感及直覺敏銳，腦的活動活潑。波形:α波頻率：8-14赫茲。8α節律αrhythm1.頻率為「α波」2.分佈位置在腦部後方，通常在枕葉(Occipitallobe)及頂葉(parietallobe)最強。3.反應性：張眼時受抑製，閉眼時則增強。4.睡眠時消失。α節律αrhythm1.頻率為「α波」9β波頻率：大於或等於13Hz。在β波為優勢腦波時，人清醒時大部份的腦波狀態。隨著β波的增加，身體逐漸呈緊張狀態，準備隨時因應外在環境作反應。適量的β波，對積極的注意力提升，以及認知行為的發展有著關鍵性的助益。波形：β波頻率：大於或等於13Hz。10β節律βrhythm1.頻率為「β波」2.分佈位置位於大腦前方，額葉(frontallobe)最強。3.反應性：在睡眠之淺睡期及第一及第二期時會增加。4.低振幅。β節律βrhythm1.頻率為「β波」11θ波頻率:介於4-7Hzθ波為優勢腦波時，人的意識中斷，身體深沉放鬆，這是一種高層次的精神狀態，也就是我們常聽到的「入定態」。θ波與腦部邊緣系統有非常直接的關係，對於觸發深層記憶、強化長期記憶（LTP）等幫助極大，所以，在科學界稱Theta波為「通往記憶與學習的閘門」─TheGatewaytoLearningandMemory。波形：θ波頻率:介於4-7Hz12δ波頻率:小於或等於3Hzδ波為優勢腦波時，為深度熟睡，無意識狀態，而人的睡眠品質好壞與δ波有非常直接的關聯。波形:δ波頻率:小於或等於3Hz13λ波1.在眼睛受光刺激後100msec時，於枕葉所記得之正電波。2.在A1-A2或Cz為參考電極之組合範式中，所記錄到λ波為向下的波形(正電波)，形狀像老師改作業之勾。3.在雙極組合範式中，所記錄到λ波為向上的波形(因枕棄所記得之為正電波)。λ波1.在眼睛受光刺激後100msec時，於枕葉所記得之正14κ波即在額葉(frontallobe)或前顳葉(anteriortemporallobe)之電極所記錄到的α波。1.有人認為這是腦在做計算時之腦波變化。2.腦在作計算時，因眼球快轉動所造成的干擾波(artifact)，亦即是一種「作態」下的產物。若壓住眼球，可見此波消失。現多以「眼球撲動波」(eyeflutter)κ波即在額葉(frontallobe)或前顳葉(ante15EEG在睡眠階段的判讀1/4人在睡眠過程中腦波會隨著時間而產生不同的變化，按照腦波頻率的不同可分為:1.慢波睡眠(SlowWaveSleep,SWS)，又稱非快速動眼期(non-rapideyemovement,NREM)2.快波睡眠(RapidWaveSleep,RWS)，又稱快速動眼期(rapideyemovement,REM)EEG在睡眠階段的判讀1/4人在睡眠過程中腦波會隨著時間而產16EEG在睡眠階段的判讀2/4整晚的睡眠過程即在NREM與REM大約60~90分鐘的週期中循環交替4~6次。入睡後睡眠會由淺至深，先進入NREM(Stage1~4)，隨後進入REM時期，然後再回到NREM睡眠，如此為一個完整的睡眠週期。受測者睡眠時由P-SeriesPS2於C4/A1位置實際量測取得EEG在睡眠階段的判讀2/4整晚的睡眠過程即在NREM與RE17EEG在睡眠階段的判讀3/41.清醒(Awake) 出現振幅低、快速、且不特定的腦波，但多以α波(8-13cps)為主。隨著睡意的增加，α波的寬度會稍寬。2.NREM-Stage1 開始進入睡眠，腦電圖α波降低（a波低於50%），主要以θ波(3-7cps)為主。在此時期人對於外界的刺激仍有反應，能察覺肢體麻木、肌肉顫動、身體浮沉等感覺，對於片段的清醒亦可以回憶。3.NREM-Stage2 淺度的睡眠時期，此時開始出現紡錘波(12-14cps)，單個紡錘波特徵為至少會持續0.5秒，另外會出現先負向波再正向波的K-複合波，波形（振幅大於75mV）至少持續0.5秒。EEG在睡眠階段的判讀3/41.清醒(Awake)18EEG在睡眠階段的判讀4/44.NREM-Stage3 中至深度的睡眠，出現高振幅的δ波(2~4cps)，δ波占20%~50%，期間偶有紡錘波會出現。5.NREM-Stage4 深度睡眠，腦電圖出現大量的δ波(2~4cps)且振幅大於75mV，約占了50%以上。比較圖9中NREM-Stage3和Stage4的腦電圖波形，可以看出腦波頻率更低。6.快速動眼期(REM) 此時期的腦電圖特徵與清醒時相似，會出現快速低幅齒波及α波，此一時期睡眠深度較NREM為深。除了腦波變化外，同時呼吸、心跳、血壓呈不規則的變動，而臉部肌肉完全放鬆、男性勃起以及眼球快速動作。7.動作期(Movement) 所謂的動作期是指睡眠時候的身體移動或體位改變造成的訊號雜訊，使得難以判斷為清醒或睡眠。當睡眠資料超過半頁為模糊時，即應該視為動作期。EEG在睡眠階段的判讀4/44.NREM-Stage319睡眠階段腦波特徵

睡眠階段腦波特徵20睡眠階段與EEG、EOG、EMG關係表StageEEG特徵EOG特徵EMG特徵Wakefulness低幅的α波(8-13cps)、且混合其他波形快速動眼或無快速動眼、低眼球運動存在高活動Movementtime不顯著不顯著有非常高的活動NREMStage1振幅較低，但有相對振幅較高的θ波(3-7cps)、後期出現頭頂銳波低眼球運動有低幅活動NREMStage2出現紡錘波(12-14cps)且至少大於0.5秒、出現K-複合波且須大於0.5秒通常接近入睡時會有低眼球運動有低幅活動NREMStage3高振幅(>75μV)的δ波<=cps，δ波20%~50%無，以腦電圖判斷有低幅活動NREMStage4大量(>50%)高振幅低波活動無，以腦電圖判斷有低幅活動StageREM相對低幅活動，出現齒波、θ波、和α波快速動眼運動活動受到抑制睡眠階段與EEG、EOG、EMG關係表StageEEG特21人類大腦之意識水準分為五階段水準腦波形狀意識狀態注意作用生理狀態潛在失誤errorpotential(信賴性)0δ波無意識失神零睡眠腦發作0Ⅰθ波下意識Sub-normal不注意疲勞，單調嗜睡，醉酒<0.9Ⅱα波正常normal鬆弛relaxed心向內Passive起居安靜、休憩正常作業時0.99~0.999999Ⅲβ波正常normal清醒clear注意向前active積極活動時>0.999999Ⅳβ波或紡錘波過度緊張Hyper-normal凝集1點停止判斷感情興奮時緊急防衛反應<0.9人類大腦之意識水準分為五階段水準腦波意識狀態注意作用22大腦生理學經證實有下列事實1.末梢肌肉知覺中，口腔肌肉運動所傳導之刺激的確能使大腦處於正確處理之狀態，且扮演著重要的角色。2.腕部肌肉之紡錘肌加以刺激時能促使大腦更活潑的運作。3.將手指伸直，手指指出對著對象物或人，同時眼睛亦注視著對象，並大聲喊出，所謂的指認呼喚確實能提升大腦的意識水準。大腦生理學經證實有下列事實1.末梢肌肉知覺中，口腔肌肉運動23TheapplicationintheEEG快速动眼期REM课件24ElectroencephalographicstudyofdrowsinessinsimulateddrivingwithsleepdeprivationEEGsignalswerecollectedfromeightlocations(Fp1,Fp2,T3,T4,P3,P4,O1,O2).Inthecomparisonofroadtype,EEGα,β,β/αand(α+θ)/βindicesofthestraightsectionofthedrivingtaskweresignificantlydifferentfromthoseofthecurvedsection.ThisstudyalsoanalyzedEEGchangesbeforeandaftercaraccidents,showingthatβand(α+θ)/βwererelatedtothementalalertnesslevel.Electroencephalographicstudy25FrontalmidlinethetarelatedtolearninginasimulateddrivingtaskTheforebrainwasanalyzedinasimulatedtrafficsituationwhichtheparticipanthadtofindthecorrectwaytodriveacarthroughroads.Theresultsshowedthatthetaactivityincreasedduringleaningandsuccessfulbehaviorproducedmorethetathanunsuccessfulbehavior.Thethetaactivityreflectsrelaxedconcentrationafterfamiliarthegame.Frontalmidlinethetarelated26Rear-viewmirroruse,driveralertnessandroadtype:

AnempiricalstudyusingEEGmeasuresMeasuringEEGactivitydata—andthefrequencyofrear-viewmirroruseinagroupofdrivers,bothonhighwaysandnormalroads.Using(O2–P4position),astheEEGactivityinthealpharangerecorded.(thelevelofautomaticcontroloverthedrivingprocess)Theresultsshowedarelationshipbetweenalertnesslevelandmirroruseinhighwaydriving,butanoppositeassociationwhiledrivingonnormalroads.Rear-viewmirroruse,drivera27VariabilityofEEGsynchronizationduringaworkingmemorytaskinhealthysubjectsWorkingmemoryisassociatedwithanincreaseinEEGthetasynchronizationandadecreaseinloweralphabandsynchronization.AdigitalEEGapparatusfromFp2,Fp1,F8,F7,F4,F3,A2,A1,T4,T3,C4,C3,T6,T5,P4,P3,O2,O1,Fz,CzandPzwithAgyAgClelectrodes.Duringtheworkingmemoryconditionsynchronizationincreasedinthe2–6Hzband,anddecreasedinthe6–10,14–18and18–22Hzbands.VariabilityofEEGsynchroniza28Significantchangesinsynchronizationlikelihoodbetweenrestingeyes-closedworkingmemoryeyes-closedcondition.Solidlinesindicatesanincreaseinsynchronizationduringtheworkingmemorycondition;dottedlineindicatesadecreaseinsynchronizationduringtheworkingmemorycondition.(a)Thetaband(2–6Hz).(b)Loweralphaband(6–10Hz).P-0.05isconsideredsignificant.Significantchangesinsynchro29Electroencephalogram

EEGStudent:RubyElectroencephalogram

EEGStude30何謂「EEG」利用儀器(腦電圖儀、腦波儀)將腦子表面腦細胞活動時所產生的電流的活動記錄下來而得到的圖譜之。腦的活動是以波形來呈現，俗稱腦波。(electroencephalogram,EEG)何謂「EEG」利用儀器(腦電圖儀、腦波儀)將腦子表面腦細胞活31腦波表現腦部狀態的腦波一般可分α、β、δ、θ等四種腦波，在不同活動時各有強弱，例如睡眠時和清醒時會大不相同，緊張時和放輕鬆時亦相同，睡眠的深淺各時期也大不相同。由於腦波的強度僅為數十微伏特，必須放大約一萬倍才能辦認，因此往往容易受外界干擾或雜訊影響而失真。腦波表現腦部狀態的腦波一般可分α、β、δ、θ等四種腦波，在不32腦電波的檢查方法1/21.頭皮腦波檢查(ScalpEEG)： 最常做，電極以導電黏貼在頭皮表面，大約做半小時，可做清醒腦波及睡眠腦波。2.鼻咽電極檢查(Nasopharyngeallead,NPlead)： 往往造成患者不適，故非必要時是不使用的。使用時機為懷疑病症在內側顳葉時(mesialtemporallobe)。腦電波的檢查方法1/21.頭皮腦波檢查(ScalpEE33腦電波的檢查方法2/23.24小時影像腦波檢查(24-hourVideo/EEGmonitoring) 適用於癲癇手術前估或鑑別發作之型態及種類。可以長時間連續24小時監錄。同時記錄發作時之腦波及發作時之臨床表現。4.蝶骨電極檢查(Sphenoidelectrode) 使用時機與鼻咽電極檢查相似，多合併24小時影像腦波檢查於疑有內側顳葉病症之患者。電極線由細針自兩側顳咬合關節處垂直插入3至4公分處固定。5.深部電極檢查(Depthelectrode) 當懷疑大腦深部有病灶時才使用，相當具侵襲性，需將電極條插入腦中，除必要外極少施行。腦電波的檢查方法2/23.24小時影像腦波檢查(24-ho34電極片貼置位置電極片貼置位置35腦波形狀頭頂銳波(vertexsharpwaves)： 徐波（緩慢的波形）頻率範圍內的尖銳負波，通常出現於NREMStage1的後半。K-複合波(K-complex)： 尖銳負波及隨後較慢正波的組合波，出現於NREM-Stage1。紡錘波(spindle)： 12-14cps的短暫性律動波形，振幅通常會顯示漸增漸減的變化，為NREMStage2的特徵。齒波(sawtoothwave)： 振幅較低且附有刻痕的鋸齒狀波形，為REM的特徵。腦波形狀頭頂銳波(vertexsharpwaves)：36α波頻率：8-14赫茲。α為優勢腦波時，人的意識清醒，但身體卻是放鬆的。由於在這種狀態下，身心能量耗費最少，相對地腦部所獲得的能量較高，運作就會更加快速、順暢、靈感及直覺敏銳，腦的活動活潑。波形:α波頻率：8-14赫茲。37α節律αrhythm1.頻率為「α波」2.分佈位置在腦部後方，通常在枕葉(Occipitallobe)及頂葉(parietallobe)最強。3.反應性：張眼時受抑製，閉眼時則增強。4.睡眠時消失。α節律αrhythm1.頻率為「α波」38β波頻率：大於或等於13Hz。在β波為優勢腦波時，人清醒時大部份的腦波狀態。隨著β波的增加，身體逐漸呈緊張狀態，準備隨時因應外在環境作反應。適量的β波，對積極的注意力提升，以及認知行為的發展有著關鍵性的助益。波形：β波頻率：大於或等於13Hz。39β節律βrhythm1.頻率為「β波」2.分佈位置位於大腦前方，額葉(frontallobe)最強。3.反應性：在睡眠之淺睡期及第一及第二期時會增加。4.低振幅。β節律βrhythm1.頻率為「β波」40θ波頻率:介於4-7Hzθ波為優勢腦波時，人的意識中斷，身體深沉放鬆，這是一種高層次的精神狀態，也就是我們常聽到的「入定態」。θ波與腦部邊緣系統有非常直接的關係，對於觸發深層記憶、強化長期記憶（LTP）等幫助極大，所以，在科學界稱Theta波為「通往記憶與學習的閘門」─TheGatewaytoLearningandMemory。波形：θ波頻率:介於4-7Hz41δ波頻率:小於或等於3Hzδ波為優勢腦波時，為深度熟睡，無意識狀態，而人的睡眠品質好壞與δ波有非常直接的關聯。波形:δ波頻率:小於或等於3Hz42λ波1.在眼睛受光刺激後100msec時，於枕葉所記得之正電波。2.在A1-A2或Cz為參考電極之組合範式中，所記錄到λ波為向下的波形(正電波)，形狀像老師改作業之勾。3.在雙極組合範式中，所記錄到λ波為向上的波形(因枕棄所記得之為正電波)。λ波1.在眼睛受光刺激後100msec時，於枕葉所記得之正43κ波即在額葉(frontallobe)或前顳葉(anteriortemporallobe)之電極所記錄到的α波。1.有人認為這是腦在做計算時之腦波變化。2.腦在作計算時，因眼球快轉動所造成的干擾波(artifact)，亦即是一種「作態」下的產物。若壓住眼球，可見此波消失。現多以「眼球撲動波」(eyeflutter)κ波即在額葉(frontallobe)或前顳葉(ante44EEG在睡眠階段的判讀1/4人在睡眠過程中腦波會隨著時間而產生不同的變化，按照腦波頻率的不同可分為:1.慢波睡眠(SlowWaveSleep,SWS)，又稱非快速動眼期(non-rapideyemovement,NREM)2.快波睡眠(RapidWaveSleep,RWS)，又稱快速動眼期(rapideyemovement,REM)EEG在睡眠階段的判讀1/4人在睡眠過程中腦波會隨著時間而產45EEG在睡眠階段的判讀2/4整晚的睡眠過程即在NREM與REM大約60~90分鐘的週期中循環交替4~6次。入睡後睡眠會由淺至深，先進入NREM(Stage1~4)，隨後進入REM時期，然後再回到NREM睡眠，如此為一個完整的睡眠週期。受測者睡眠時由P-SeriesPS2於C4/A1位置實際量測取得EEG在睡眠階段的判讀2/4整晚的睡眠過程即在NREM與RE46EEG在睡眠階段的判讀3/41.清醒(Awake) 出現振幅低、快速、且不特定的腦波，但多以α波(8-13cps)為主。隨著睡意的增加，α波的寬度會稍寬。2.NREM-Stage1 開始進入睡眠，腦電圖α波降低（a波低於50%），主要以θ波(3-7cps)為主。在此時期人對於外界的刺激仍有反應，能察覺肢體麻木、肌肉顫動、身體浮沉等感覺，對於片段的清醒亦可以回憶。3.NREM-Stage2 淺度的睡眠時期，此時開始出現紡錘波(12-14cps)，單個紡錘波特徵為至少會持續0.5秒，另外會出現先負向波再正向波的K-複合波，波形（振幅大於75mV）至少持續0.5秒。EEG在睡眠階段的判讀3/41.清醒(Awake)47EEG在睡眠階段的判讀4/44.NREM-Stage3 中至深度的睡眠，出現高振幅的δ波(2~4cps)，δ波占20%~50%，期間偶有紡錘波會出現。5.NREM-Stage4 深度睡眠，腦電圖出現大量的δ波(2~4cps)且振幅大於75mV，約占了50%以上。比較圖9中NREM-Stage3和Stage4的腦電圖波形，可以看出腦波頻率更低。6.快速動眼期(REM) 此時期的腦電圖特徵與清醒時相似，會出現快速低幅齒波及α波，此一時期睡眠深度較NREM為深。除了腦波變化外，同時呼吸、心跳、血壓呈不規則的變動，而臉部肌肉完全放鬆、男性勃起以及眼球快速動作。7.動作期(Movement) 所謂的動作期是指睡眠時候的身體移動或體位改變造成的訊號雜訊，使得難以判斷為清醒或睡眠。當睡眠資料超過半頁為模糊時，即應該視為動作期。EEG在睡眠階段的判讀4/44.NREM-Stage348睡眠階段腦波特徵

睡眠階段腦波特徵49睡眠階段與EEG、EOG、EMG關係表StageEEG特徵EOG特徵EMG特徵Wakefulness低幅的α波(8-13cps)、且混合其他波形快速動眼或無快速動眼、低眼球運動存在高活動Movementtime不顯著不顯著有非常高的活動NREMStage1振幅較低，但有相對振幅較高的θ波(3-7cps)、後期出現頭頂銳波低眼球運動有低幅活動NREMStage2出現紡錘波(12-14cps)且至少大於0.5秒、出現K-複合波且須大於0.5秒通常接近入睡時會有低眼球運動有低幅活動NREMStage3高振幅(>75μV)的δ波<=cps，δ波20%~50%無，以腦電圖判斷有低幅活動NREMStage4大量(>50%)高振幅低波活動無，以腦電圖判斷有低幅活動StageREM相對低幅活動，出現齒波、θ波、和α波快速動眼運動活動受到抑制睡眠階段與EEG、EOG、EMG關係表StageEEG特50人類大腦之意識水準分為五階段水準腦波形狀意識狀態注意作用生理狀態潛在失誤errorpotential(信賴性)0δ波無意識失神零睡眠腦發作0Ⅰθ波下意識Sub-normal不注意疲勞，單調嗜睡，醉酒<0.9Ⅱα波正常normal鬆弛relaxed心向內Passive起居安靜、休憩正常作業時0.99~0.999999Ⅲβ波正常normal清醒clear注意向前active積極活動時>0.999999Ⅳβ波或紡錘波過度緊張Hyper-normal凝集1點停止判斷感情興奮時緊急防衛反應<0.9人類大腦之意識水準分為五階段水準腦波意識狀態注意作用51大腦生理學經證實有下列事實1.末梢肌肉知覺中，口腔肌肉運動所傳導之刺激的確能使大腦處於正確處理之狀態，且扮演著重要的角色。2.腕部肌肉之紡錘肌加以刺激時能促使大腦更活潑的運作。3.將手指伸直，手指指出對著對象物或人，同時眼睛亦注視著對象，並大聲喊出，所謂的指認呼喚確實能提升大腦的意識水準。大腦生理學經證實有下列事實1.末梢肌肉知覺中，口腔肌肉運動52TheapplicationintheEEG快速动眼期REM课件53ElectroencephalographicstudyofdrowsinessinsimulateddrivingwithsleepdeprivationEEGsignalswerecollectedfromeightlocations(Fp1,Fp2,T3,T4,P3,P4,O1,O2).Inthecomparisonofroadtype,EEGα,β,β/αand(α+θ)/βindicesofthestraightsectionofthedrivingtaskweresignificantlydifferentfromthoseofthecurvedsection.ThisstudyalsoanalyzedEEGchangesbeforeandaftercaraccidents,showingthatβand(α+θ)/βwererelatedtothementalalertnesslevel.Electroencephalographicstudy54FrontalmidlinethetarelatedtolearninginasimulateddrivingtaskTheforebrainwasanalyzedinasimulatedtrafficsituationwhichtheparticipanthadtofindthecorrectwaytodriveacarthroughroads.Theresultsshowedthatthetaactivityincreasedduringleaningandsuccessfulbehaviorproducedmorethetathanunsuccessfulbehavior.Thethetaactivityreflectsrelaxedconcentrationafterfamiliarthegame.Frontalmidlinethetarelated55Rear-viewmirroruse,driveralertnessandroadtype:

Anempiricalstudy