Deltagolf

"Deltagolven" werden voor het eerst beschreven in de jaren 1930 door W. Gray Walter , die de elektro-encefalograafmachine (EEG) van Hans Berger verbeterde om alfa- en deltagolven te detecteren. Deltagolven kunnen worden gekwantificeerd met behulp van kwantitatieve elektro-encefalografie .

Deltagolven kunnen, net als alle hersengolven, worden gedetecteerd door elektro-encefalografie (EEG). Deltagolven werden oorspronkelijk gedefinieerd als een frequentie tussen 1 en 4 Hz , hoewel recentere classificaties de grenzen tussen 0,5 en 2 Hz leggen. Het zijn de langzaamste en hoogste amplitude klassiek beschreven hersengolven, hoewel recente studies langzamere (<0,1 Hz) oscillaties hebben beschreven ^[2] Deltagolven beginnen te verschijnen in fase 3 slaap, maar in fase 4 wordt bijna alle spectrale activiteit gedomineerd door deltagolven. Fase 3 slaap wordt gedefinieerd als minder dan 50% deltagolfactiviteit, terwijl fase 4 slaap meer dan 50% deltagolfactiviteit heeft. Deze fasen zijn onlangs gecombineerd en worden nu gezamenlijk aangeduid als fase N3 slow-wave-slaap. ^[3] Tijdens N3 SWS nemen deltagolven tijdens deze fase 20% of meer van het EEG-record voor hun rekening. ^[4] Deltagolven komen voor bij alle zoogdieren, en mogelijk ook bij alle dieren.

Deltagolven worden vaak geassocieerd met een ander EEG-fenomeen, het K-complex . Het is aangetoond dat K-complexen onmiddellijk voorafgaan aan deltagolven in langzame golfslaap. ^[5]

Deltagolven zijn ook geclassificeerd op basis van de locatie van de activiteit in frontale (FIRDA), temporale (TIRDA) en occipitale (OIRDA) intermitterende delta-activiteit. ^[6]

Geslachtsverschillen

Van vrouwtjes is aangetoond dat ze meer deltagolfactiviteit hebben, en dit geldt voor de meeste zoogdiersoorten. Deze discrepantie wordt pas in de vroege volwassenheid duidelijk (in de jaren '30 of '40 bij mensen), waarbij mannen een grotere leeftijdsgerelateerde vermindering van de deltagolfactiviteit laten zien dan vrouwen. ^[7]

Hersenlokalisatie en biochemie

Deltagolven kunnen zowel in de thalamus als in de cortex ontstaan. Wanneer ze worden geassocieerd met de thalamus, wordt aangenomen dat ze ontstaan ​​in coördinatie met de reticulaire formatie . ^{[8] [9]} In de cortex is aangetoond dat de suprachiasmatische kernen deltagolven reguleren, aangezien is aangetoond dat laesies in dit gebied verstoringen in deltagolfactiviteit veroorzaken. Bovendien vertonen deltagolven een lateralisatie, met dominantie van de rechterhersenhelft tijdens de slaap. ^{[10] Van} deltagolven is aangetoond dat ze gedeeltelijk worden gemedieerd door T-type calciumkanalen . ^[11] Tijdens de deltagolfslaap worden neuronen globaal geremd door gamma-aminoboterzuur (GABA). ^[12]

Delta-activiteit stimuleert de afgifte van verschillende hormonen, waaronder het groeihormoonafgevende hormoon GHRH en prolactine (PRL). GHRH komt vrij uit de hypothalamus , die op zijn beurt de afgifte van groeihormoon (GH) uit de hypofyse stimuleert . De secretie van (PRL), die nauw verwant is aan (GH), wordt ook gereguleerd door de hypofyse. De afgifte van thyroïdstimulerend hormoon (TSH) wordt verminderd als reactie op deltagolfsignalering. ^[13]

Het is aangetoond dat baby's veel tijd in slow-wave-slaap doorbrengen en dus meer deltagolfactiviteit hebben. In feite zijn deltagolven de overheersende golfvormen van zuigelingen. Analyse van het wakende EEG van een pasgeboren baby geeft aan dat deltagolfactiviteit op die leeftijd overheerst en nog steeds voorkomt in een wakende EEG van vijfjarigen. ^[14] Deltagolfactiviteit tijdens slow-wave slaap neemt af tijdens de adolescentie, met een daling van ongeveer 25% gerapporteerd tussen de leeftijd van 11 en 14 jaar. ^{[15] Het} is aangetoond dat deltagolven gedurende de hele levensduur afnemen, met de meeste afname in het midden van de jaren veertig. Op de leeftijd van ongeveer 75 jaar kunnen slaap in fase vier en deltagolven volledig afwezig zijn. ^[16] Naast een afname van de incidentie van deltagolven tijdens langzame-golfslaap bij ouderen, wordt de incidentie van temporele deltagolfactiviteit vaak gezien bij oudere volwassenen, en de incidentie neemt ook toe met de leeftijd. ^[17]

Regionale deltagolfactiviteit die niet geassocieerd is met NREM-slaap werd voor het eerst beschreven door W. Gray Walter , die tumoren van het hersenhelft bestudeerde . Verstoringen in deltagolfactiviteit en langzame golfslaap worden gezien bij een breed scala aan aandoeningen. In sommige gevallen kunnen er toenames of afnames zijn in deltagolfactiviteit, terwijl andere zich kunnen manifesteren als verstoringen in deltagolfactiviteit, zoals alfagolven die zich voordoen in het EEG-spectrum. Deltagolfverstoringen kunnen optreden als gevolg van fysiologische schade, veranderingen in het nutriëntenmetabolisme, chemische verandering of kunnen ook idiopathisch zijn. Verstoringen in de delta-activiteit worden gezien bij volwassenen tijdens intoxicatie of delirium en bij personen met de diagnose verschillende neurologische aandoeningen zoals dementie of schizofrenie . ^[18]

Tijdelijke laagspanning onregelmatige deltagolf

Tijdelijke lage-voltage onregelmatige delta-golfactiviteit is vaak gedetecteerd bij patiënten met ischemische hersenziekten, vooral in combinatie met kleine ischemische laesies, en wordt gezien als indicatief voor cerebrovasculaire schade in een vroeg stadium . ^[19]

Parasomnieën

Parasomnieën , een categorie slaapstoornissen , worden vaak geassocieerd met verstoringen in de langzame- golfslaap . Slaapwandelen en slaappraten komen het vaakst voor tijdens perioden van hoge deltagolfactiviteit. Van slaapwandelaars is ook aangetoond dat ze meer hypersynchrone delta-activiteit (HSD) hebben in vergelijking met de totale tijd die wordt doorgebracht in fase 2, 3 en 4 slaap in vergelijking met gezonde controles. HSD verwijst naar de aanwezigheid van continue, hoogspannings (> 150 µV) deltagolven die worden gezien in slaap-EEG's. ^[20] Parasomnieën die diep in de NREM-slaap voorkomen, omvatten ook slaapverschrikkingen en verwarde opwinding.

Slaaptekort

Van totaal slaaptekort is aangetoond dat het de deltagolfactiviteit verhoogt tijdens slaapherstel ^[21] en er is ook aangetoond dat het de hypersynchrone delta-activiteit verhoogt. ^[20]

ziekte van Parkinson

Slaapstoornissen, evenals dementie , zijn veelvoorkomende kenmerken van de ziekte van Parkinson en patiënten met deze ziekte vertonen een verstoorde hersengolfactiviteit. Van het medicijn Rotigotine , ontwikkeld voor de behandeling van de ziekte van Parkinson, is aangetoond dat het de delta-kracht en slow-wave-slaap verhoogt.

Schizofrenie

Mensen die aan schizofrenie lijden, hebben verstoorde EEG-patronen laten zien, en er is een nauw verband tussen verminderde deltagolven tijdens diepe slaap en negatieve symptomen die verband houden met schizofrenie. Tijdens langzame-golfslaap (stadia 3 en 4) is aangetoond dat schizofrenen een verminderde deltagolfactiviteit hebben, hoewel ook is aangetoond dat delta-golven tijdens de wakkere uren toenemen bij ernstigere vormen van schizofrenie. ^[22] Een recente studie heeft aangetoond dat de dominantie van de rechter frontale en centrale deltagolf, die wordt gezien bij gezonde individuen, afwezig is bij patiënten met schizofrenie. Bovendien wordt de negatieve correlatie tussen deltagolfactiviteit en leeftijd ook niet waargenomen bij mensen met schizofrenie. ^[23]

Diabetes en insulineresistentie

Het is aangetoond dat verstoringen in de langzame (delta) slaap het risico op het ontwikkelen van diabetes type II verhogen, mogelijk als gevolg van verstoringen in het groeihormoon dat door de hypofyse wordt uitgescheiden. Bovendien kan hypoglykemie die optreedt tijdens de slaap ook de deltagolfactiviteit verstoren. ^[24] Onregelmatige delta-golven met een laag voltage zijn ook gevonden in de linker temporale kwab van diabetespatiënten, met een snelheid van 56% (vergeleken met 14% bij gezonde controles). ^{[25] [26]}

Fibromyalgie

Patiënten die lijden aan fibromyalgie melden vaak een niet-verkwikkende slaap. Een studie uitgevoerd in 1975 door Moldovsky et al. toonde aan dat de deltagolfactiviteit van deze patiënten in fase 3 en 4 slaap vaak werd onderbroken door alfagolven . Later toonden ze aan dat het ontnemen van de slaapactiviteit van de deltagolf ook musculoskeletale pijn en vermoeidheid veroorzaakte . ^[27]

Alcoholisme

Van alcoholisme is aangetoond dat het slaap produceert met minder langzame golfslaap en minder deltavermogen, terwijl de incidentie van stadium 1 en REM bij zowel mannen als vrouwen toeneemt. Bij langdurig alcoholmisbruik is aangetoond dat de invloeden van alcohol op de slaaparchitectuur en vermindering van de delta-activiteit aanhouden, zelfs na lange perioden van onthouding. ^[28]

Temporale kwab epilepsie

Langzame golven, waaronder deltagolven, worden geassocieerd met epileptische activiteit in de hersenen. W. Gray Walter was de eerste persoon die deltagolven van een EEG gebruikte om hersentumoren en laesies te lokaliseren die temporale kwab-epilepsie veroorzaken . ^[29] Neurofeedback is gesuggereerd als een behandeling voor epilepsie van de temporale kwab en werkt theoretisch om ongepaste indringing van deltagolven te verminderen, hoewel er op dit gebied beperkt klinisch onderzoek is verricht. ^[30]

andere aandoeningen

Andere aandoeningen die vaak worden geassocieerd met verstoorde deltagolfactiviteit zijn onder meer:

• Narcolepsie
• Depressie
• Ongerustheid
• Obsessief-compulsieve stoornis
• Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit (ADHD) en zijn drie subtypen. ^[31]
• Juveniele chronische artritis ^[32]
• Posturaal orthostatisch tachycardiesyndroom (PoTS) ^[33]
• Ehlers-Danlos-syndroom ^[34]

Aanvankelijk dacht men dat dromen alleen plaatsvonden tijdens de slaap met snelle oogbewegingen, hoewel het nu bekend is dat dromen ook kunnen voorkomen tijdens de langzame slaap. ^{[ nodig citaat ]} Deltagolven en deltagolfactiviteit worden bij de meeste mensen gekenmerkt door een schijnbaar onbewuste toestand en het verlies van fysiek bewustzijn evenals de "iteratie van informatie".

Er is ook beweerd dat deltagolfactiviteit helpt bij de vorming van declaratieve en expliciete geheugenvorming. ^[12]

In Advaita Vedanta gaat diepe droomloze slaap samen met waken en dromen in turiya , beschouwd als de achtergrond van de hogere bewustzijnsstaat. Als iemand bewust of bewust kan blijven terwijl hij in de diepste droomloze slaap is, zou een diepe meditatieve staat (bekend als "jagrat sushupti") haalbaar zijn. Deze notie van paradoxaal bewustzijn kan in verband worden gebracht met hoge corticale activiteit die plaatsvindt tijdens de delta-slaap. ^[35]

Terwijl de meeste medicijnen die de slaap beïnvloeden, dit doen door het begin van de slaap te stimuleren of de REM-slaap te verstoren, is aangetoond dat een aantal chemicaliën en medicijnen de activiteit van deltagolven veranderen.

• Delta-slaap-inducerend peptide induceert , zoals de naam al doet vermoeden, deltagolf-EEG-activiteit.
• Alcohol vermindert de activiteit van de SWS-deltagolf, waardoor de afgifte van groeihormoon (GH) door de hypofyse wordt beperkt . ^[36]
• Van het muramylpeptide, muramyldipeptide (MDP, N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-isoglutamine) is aangetoond dat het de deltagolfactiviteit verhoogt tijdens langzame golfslaap. ^[37]
• Het medicijn Gabapentine , een medicijn dat wordt gebruikt om epileptische aanvallen onder controle te houden, verhoogt de deltagolfactiviteit en langzame golfslaap bij volwassenen. ^[38]
• Terwijl hypnotica zoals zolpidem de langzame golfslaap verhogen, verhogen ze de deltagolfactiviteit niet, maar verhogen ze in plaats daarvan de spindelactiviteit tijdens langzame golfslaap. ^[39]
• Gamma-hydroxybutyraat (GHB) verhoogt de delta-slow-wave-slaap en het slaapgerelateerd groeihormoon (GH). ^[39]
• Toediening van een hoge dosis lachgas gaat gepaard met voorbijgaande, langzame delta-oscillaties met grote amplitude. ^[40]

Van diëten met zeer weinig koolhydraten, zoals een ketogeen dieet , is aangetoond dat ze de hoeveelheid delta-activiteit en langzame golfslaap bij gezonde personen verhogen. ^[41]

• Delta slaapverwekkend peptide
• Elektro-encefalografie  - Elektrofysiologische monitoringmethode om elektrische activiteit van de hersenen te registreren
• K-complex
• Sensorimotor ritme  - Een oscillerend stationair ritme van gesynchroniseerde elektrische hersenactiviteit
• slow-wave slaap
• Wolff-Parkinson-White-syndroom

Hersengolven

• Deltagolf – (0,1 – 4 Hz)
• Theta-golf – (4 – 7 Hz)
• Alfagolf – (8 – 15 Hz)
• Mu-golf – (7,5 – 12,5 Hz)
• SMR-golf – (12,5 – 15,5 Hz)
• Bètagolf – (16 – 31 Hz)
• Gammagolf – (32 – 100 Hz)