موجة جاما

الموجة الجيمية أو موجة جاما هي مخطط للذبذبات العصبية يقع ترددها بين 25 و140 هرتز، ويتميز تردد 40 هرتز بكونه مثيرا للاهتمام.McDermott B, Porter E, Hughes D, McGinley B, Lang M, O'Halloran M, Jones M. (2018).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6130417

Alzheimers Dis. 65 (2): 363–392.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30040729  ويرتبط نظم موجات جيمية بنشاط شبكة الدماغ واسعة النطاق  وظواهر معرفية مثل الذاكرة العاملة، الانتباه، والمجموعات الإدراكية، ويمكن زيادة سعتها عن طريق التأملLutz A, Greischar LL, Rawlings NB, Ricard M, Davidson RJ (2004). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC526201

Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (46): 16369–73https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15534199  أو التنبيه العصبي. وقد تم رصد موجة جيمية واعية عن طريق العديد من حالات الاضطراب المعرفي والمزاجي كأمراض آلزهايمرvan Deursen JA, Vuurman EF, Verhey FR, van Kranen-Mastenbroek VH, Riedel WJ (2008).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2525849

J Neural Transm (Vienna). 115 (9): 1301–11. https://doi.org/10.1007/s00702-008-0083-y  والصرعHughes JR (July 2008). "Gamma, fast, and ultrafast waves of the brain: their relationships with epilepsy and behavior". Epilepsy Behav. 13 (1): 25–31.https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2008.01.011  والفصام.Jia X, Kohn A (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3084194 

 اكتشافها 
يمكن الكشف عن أمواج جيمية عن طريق تخطيط أمواج الدماغ وتخطيط الدماغ المغناطيسي. ويعد التخطيط الذي تم على القشرة البصرية لقرود يقظة هي واحدة من أقدم التقارير عن نشاط موجة جيميةHUGHES JR (1964). "Responses from the Visual Cortex of Unanesthetized Monkeys". Int Rev Neurobiol. International Review of Neurobiology. 6: 99–152. ، وبالتالي تم التركيز على نشاط موجة جيمية في القشرة البصرية في النشاط البحثي الجاد.Adjamian, P; Holliday, IE; Barnes, GR; Hillebrand, A; Hadjipapas, A; Singh, KD (2004). "Induced stimulus-dependent Gamma oscillations in visual stress". European Journal of Neuroscience. 20 (2): 587–592. Hadjipapas A.; Adjamian P; Swettenham J.B.; Holliday I.E.; Barnes G.R. (2007). "Stimuli of varying spatial scale induce gamma activity with distinct temporal characteristics in human visual cortex". NeuroImage. 35 (2): 518–30.Muthukumaraswamy SD, Singh KD (2008). "Spatiotemporal frequency tuning of BOLD and gamma band MEG responses compared in primary visual cortex". NeuroImage. 40 (4): 1552–1560. Swettenham JB, Muthukumaraswamy SD, Singh KD (2009). "Spectral properties of induced and evoked gamma oscillations in human early visual cortex to moving and stationary stimuli". Journal of Neurophysiology. 102 (2): 1241–1253. 

كما تم تتبع ودراسة نشاط موجة جيمية في كل من مناطق القشرة الدماغية الآتية: القشرة أمام حركية، الفص الجداري، الفص الصدغي، والفص الجبهي.Kort, N; Cuesta, P; Houde, JF; Nagarajan, SS (2016). "Bihemispheric network dynamics coordinating vocal feedback control". Human Brain Mapping. 37 (4): 1474–1485. تشكل موجات جيمية درجة ثابتة من النشاط التذبذبي في الخلايا العصبية للعقد القشرية القاعدية المهادية.McCormick DA, McGinley MJ, Salkoff DB (2015)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4375098

Curr Opin Neurobiol. 31: 133–40.https://doi.org/10.1016/j.conb.2014.10.003  هذا النشاط يعكس التغذية الأمامية للإتصالات بين مناطق المخ المختلفة، على عكس موجة ألفا التي تقدم التغذية الراجعة لنفس المناطق.van Kerkoerle T, Self MW, Dagnino B, Gariel-Mathis MA, Poort J, van der Togt C, Roelfsema PR (2014).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4210002  واظهرت ذبذبات جيمية ربطا بين إشارات الخلايا العصبية المفردة، غالبا في الخلايا المثبطة، أثناء جميع مراحل دائرة اليقظة والنومLe Van Quyen M.; Muller L.E.; Telenczuk B.; Halgren E.; Cash S.; Hatsopoulos N.; Dehghani N.; Destexhe A. (2016).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4995938

Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 113 (33): 9363–8. https://doi.org/10.1073/pnas.1523583113 ، فيظهر نشاط موجة جيمية بوضوح أثناء الانتباه واليقظة. ومع ذلك تظل الآلية والركيزة التي من خلالها يساعد نشاط الموجات الجيمية على إيجاد حالات مختلفة من الوعي غير معروفة.

 رأي معارض 
يشكك بعض الباحثين في صدق أو مغزى نشاط موجة جيمية الذي يظهر في تخطيط أمواج الدماغ عن طريق فروة الرأس لأن حزمة الترددات الناتجة عنها تتداخل مع حزمة ترددات تخطيط كهربائية العضل. لذلك، فإن تسجيلات إشارات جيمية يمكن إفسادها عن طريق النشاط العضلي.Muthukumaraswamy SD (2013).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3625857

Front Hum Neurosci. 7: 138.https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00138  كما أكدت الدراسات التي استندت على احداث شلل موضعي للعضلة وجود اشارات عضلية متداخلة مع تخطيط الدماغ ويمكن تتبع هذه الإشارات في الحركات الديناميكية كرمش العين أو أنشطة حركية أخرى متضمنة الرأس. وقد تم اقتراح إحراز تقدم في تجهيز الإشارات والفصل بينها، مثل تطبيق تحليل المكونات المستقلة أو تقنيات أخرى تستند إلى التصفية المكانية، وذلك لتقليل وجود الموجات العضلية المخادعة.

 وظيفتها 

 الإدراك الواعي 
يمكن ان تساهم موجات جيمية في تكوين الإدراك الحسي الموحد والمترابط المعروف أيضا بمشكلة الإدخال ضمن إشكالية الدمج لتزامن إشاراتهم العصبية عبر مناطق المخ المختلفة.Singer, W.; Gray, C.M. (1995). "Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis". Annu. Rev. Neurosci. 18: 555–586. وطرح افتراض أن موجات جيمية ذات التردد 40 هرتز تشارك في تكوين الإدراك البصري لأول مرة في عام 1988Ian Gold (1999). "Does 40-Hz oscillation play a role in visual consciousness?". Consciousness and Cognition. 8 (2): 186–195. حيث اصدر عصبان غير مرتبطان بشكل مباشر ذبذبات متزامنة عندما حفز مصدر خارجي مجالات الاستقبال لكل منهما، تلتها العديد من التجارب التي توضح هذه الظاهرة بشكل أوسع على الإدراك البصري، من أهمها افتراضية عام 1990 Crick, F., & Koch, C. (1990b). Towards a neurobiological theory of consciousness. Seminars in the Neurosciences v.2, 263-275.لكل من فرانسيس كريك وكريستوف كوخ اللذان زعما أن هناك علاقة قوية بين إشكالية الدمج والإدراك البصري، ونتيجة لذلك فقد زعما أيضا أن ذبذبات التردد 40 هرتز المتزامنة لها علاقة بالوعي والدمج البصري. ولكن فيما بعد أبدى العالمان شكهما حول كفاية تذبذبات التردد40 هرتز كشرط للوعي البصري.Crick, F., Koch, C. (2003).https://zenodo.org/record/852680 Nature Neuroscience. 6 (2): 119–26. 

و قام رودولفو ليناس بالعديد من التجارب التي تدعم فرضية أن أساس الإدراك في حالتي النوم واليقظة هو تذبذبات الموجة 40 هرتز التي تحدث في شكل نشاط قشر مهادي متتابع ومتكرر خلال الغشاء القشري. وقدم ليناس بحثين تحت عنوان«الموجة 40 هرتز تحدد مرحلة الحلم في الإنسان»(رودولفو ليناس ويروس ريباري، تقرير الأكاديمية الوطنية للعلوم، الولايات المتحدة الأمريكية، 90:2078-2081، 1993) و «عن الحلم واليقظة»(ليناس وبير، 1991) وفيهما يفترض أن الترابط في حدث إدراكي واحد يمكن أن يحدث من خلال الجمع المتزامن بين النشاط المحدد وغير المحدد للموجة 40 هرتز على طول المحور الشعاعي للعناصر القشرية، وأنه قد تم تعديل الرنين عن طريق جذع الدماغ حيث تقوم المدخلات الحسية بتزويدها بالمحتوى في حالة اليقظة وفي حالة النشاط الداخلي أثناء الحلم.وفقا لذلك تم تقديم التذبذبات 40 هرتز الظاهرة في حالتي اليقظة والحلم كاقتراح بكونها مرتبطة بالوعي وناتجة عن رنينها المترابط بين عقد قشرية مهادية محددة وغير محددة، فيما يعرف باسم الفرضية الحوارية للوعي في العقد القشرية المهادية. ويفترض المؤلفان في بحثهما «ايناس وريباري» (1993) أن العقد المحددة تمدنا بالمحتوى الإدراكي أما العقد غير المحددة فتقوم بالربط المؤقت المطلوب لتكوين الوحدة للتجربة المعرفية.

أما أندرياس ك. إنجل وأخرون، فقد كتبوا مقالا صحفيا رائدا تحت عنوان «الوعي والإدراك»(1999) يناقش كون التزامن المؤقت هو أساس الوعي، ويعرف موجة جيمية:Andreas K. Engel; Pascal Fries; Peter Koenig; Michael Brecht; Wolf Singer (1999). "Temporal Binding, Binocular Rivalry, and Consciousness". Consciousness and Cognition. 8 (2): 128–151.

«الفرضية هي أن تزامن التصريف العصبي يمكن أن يخدم في دمج الخلايا العصبية الموزعة في مجموعات الخلايا وأن هذه العملية قد تكمن وراء اختيار المعلومات ذات الصلة الحسية والسلوكية»

 الانتباه 
الألية المقترحة هي ارتباط موجات جيمية بالوعي العصبي عن طريق آلية الملاحظة الواعية:

الإجابة المقترحة تكمن في الموجة التي تنشأ في العقد المهادية وتقوم بعمل مسح للمخ من الأمام إلى الخلف 40 مرة في الثانية الواحدة، راسمة  دوائر عصبية مختلفة متوافقة مع أساسها جاذبة هذا الأساس نحو طليعة سيكلوجية الانتباه. فإذا تأذت تلك العقد المهادية، ولو بقدر قليل، توقفت تلك الموجة ولا يتشكل الإدراك الواعي ويدخل المريض في غيبوبة شديدة.

فهذه الفرضية تقضي بأنه حين تهتز هذه التجمعات العصبية معا أثناء تلك الفترات العابرة للإشارات المتزامنة  فإنها تساعد على تحويل الذكريات والروابط من المنظور البصري إلى مفاهيم أخرى، مما يوجد مصفوفة موزعة من العمليات المعرفية لإحداث فعل معرفي مترابط ومتناسق مثل الإدراك، الأمر الذي أدى إلى ظهور نظريات تنص على ارتباط موجات جيمية بحل مشكلات الدمج.

ينظر إلى موجات جيمية بأنها تذبذبات عصبية من الإشارات البصرية في المحفزات الشعورية ولا شعورية.Melloni L, Molina C, Pena M, Torres D, Singer W, Rodriguez E (Mar 2007).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6672558 Gregoriou GG, Gotts SJ, Zhou H, Desimone R (Mar 2009).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2849291   ويلقي هذا البحث الضوء أيضا على كيفية شرح التذبذبات العصبية للصدى التصادفي في الجهاز العصبي.

 التجارب السريرية 

 اضطرابات المزاج 
يصاحب نشاط موجة جيمية المتغير اضطرابات مزاجية مثل الاضطراب الإكتئابي أو الاضطراب ثنائي القطب، وربما يكون واسما حيويا محتملا للتمييز بين الاضطراب أحادي القطب وثنائي القطب. فعلى سبيل المثال أظهر الأفراد موضع الاختبارات والذين يعانون من اكتئاب حاد إشارات متباينة لموجة جيمية عند أدائهم مهام عاطفية أو مكانية أو حسابية. كما لوحظ تزايد إشارات جيمية في مناطق المخ المشاركة في شبكة الوضع الافتراضي والتي عادة ما تكون خامدة أثناء المهامات التي تتطلب انتباها شديدا.Fitzgerald PJ, Watson BO (2018).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6123432 Transl Psychiatry. 8 (1): 177. 

 الفصام 
يظهر في الفصام نشاط قليل لموجة جيمية، بالتحديد تقل سعة الاهتزاز للموجة كما يحدث في التزامن بين مناطق الدماغ المختلفة الخاضعة لدراسات التخطيط البصري وعلم النفس الجيشتالتي، فالأشخاص الذين يعانون من الفصام يظهرون نتائج سيئة عند القيام بتلك المهام التي ترتبط بالإدراك والذاكرة المعرفية المستمرة. ويعتقد أن الأساس العصبي البيولوجي المتسبب في الخلل الوظيفي لموجة جيمية والمؤدي للفصام يكمن في العصبونات البينية للعامل المؤثر على الناقل العصبي جابا (حمض الجيم أمينوبيوتيريك) المرتبط بشبكات توليد إيقاع الموجات بالدماغ.Uhlhaas PJ, Singer W (2010). "Abnormal neural oscillations and synchrony in schizophrenia". Nat Rev Neurosci. 11 (2): 100–13. ولا تعيد الأدوية المضادة للذهان تزامن موجة جيمية لمعدلها الطبيعي بالرغم من قدرتها على تقليل بعض الأعراض السلوكية للفصام.

 الصرع 
رصدت ذبذبات جيمية في أغلب نوبات الصرع ويمكن أن تكون هي سبب حدوثها. المحفزات البصرية مثل الشبكات الكبيرة عالية التباين المعروفة بقدرتها على إحداث نوبة الصرع  تعمل أيضا على إحداث تذبذبات جيمية في القشرة البصرية.Hermes D, Kasteleijn-Nolst Trenité DGA, Winawer J (2017).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5438467  اثناء النوبات البؤرية يتم دائما رصد أقصى تزامن لإيقاع موجة جيمية في العصبونات البينية في منطقة بداية النوبة، وينتشر التزامن من نقطة بداية النوبة إلى منطقة النوبة بأكملها.Sato Y, Wong SM, Iimura Y, Ochi A, Doesburg SM, Otsubo H (2017).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5570997 

 وصلات خارجية 
 http://www.epilepsyhealth.com/biofeedback.html 'A Sampling from Chapter 3' Biofeedback, Neurofeedback and Epilepsy, Sally Fletcher (2005)
 http://scienceblogs.com/developingintelligence/2009/06/26/gamma-insight-and-consciousnes/ A summary of recent research. 2009-06-26.

 مراجع 
مراجع

تصنيف:تخطيط أمواج الدماغ
تصنيف:علم النفس العصبي