脑电波介绍

早在 19世纪末，德国的生理学家汉斯‧伯格看到电鳗能自体发出电流，这样特 殊的现象启发了他，认为人类生上必定也有类似的现象发生，因此发现了人脑中 微弱的电流。 脑波，常常让人联想到可以隔空取物的超能力，或是宛如无线电波般可以将意识 传递给他人，其实「脑波」就是脑部运作时所产生的微弱电流，脑波的生理电位 通常很微弱，大约在 5~30uV 左右，属于 0.5~60Hz 的交流讯号，这样的电流 是一种模拟讯号，人的脑部活动只要还活着就不会停止，也就是说这样的讯号一 直不断地产生并随着不同的情绪与身心状况变化，取得这样的讯号后加以分析解 读，就能窥探大脑的奥妙之处。 根据大学教材分析人体脑波图 EEG 对脑波的组成，脑波大致上分为： δ(Delta)波 θ(Theta) 波 频率为 0.4～4Hz，属于「无意识层面」， 出现于放松的状态。 δ 波为优势脑波时，为深度熟睡，无意 识状态。人的睡眠质量好坏与 δ 波有非 常直接的关联；δ 睡眠是一种无梦且很 深沉的睡眠状态，通常一夜正常的睡眠 周期会出现四至五次，而发生在睡眠初 期第一个出现周期是无梦的 δ 波 （ -REM）状态。 所以，如果在辗转难眠时，能让自己召 唤出近似 δ 波边缘状态的身心感觉（当 然要经过训练），您就可以很快地摆脱 失眠并进入深沉睡眠，真正睡美容觉追 求的就是这种时间短但深入的睡眠。此 外，根据科学研究，δ 波亦是开发人类 直觉雷达系统，以及超能力的关键。 频率为 4～8Hz，属于「潜意识层面」。 与记忆、知觉和情绪相关。 θ 波为优势脑波时，人的意识中断，身 体深沉放松，这是一种高层次的精神状 态，也就是我们常听到的「入定态」。 在这样的状态下，由于意识中断使得我 们平常清醒时所具有批判性或道德性的 过滤机制被埋藏起来，因而大开心灵之 门，对于外界的讯息呈现高度的受暗示 性状，这就是为什么人在被催眠时会容 易接收外来的指令。 此外，θ 波与脑部边缘系统有非常直接 的关系，对于触发深层记忆、强化长期 记忆（LTP）等帮助极大，所以，在科 学界称 Theta 波为「通往记忆与学习的 闸门」─The Gateway to learning and memory。 α (Alpha)波 β(Beta)波 频率为 8～14Hz，是「意识与潜意识层 面」之间的桥梁，身体放松、幻想与作 白日梦会产生 α波。 α 为优势脑波时，人的意识清醒，但身 体却是放松的，它提供意识与潜意识的 桥梁。由于在这种状态下，身心能量耗 费最少，相对地脑部所获得的能量较高， 运作就会更加快速、顺畅、灵感及直觉 敏锐，脑的活动活泼。 现代科学积极倡导 α 波是为人们学习 与思考的最佳脑波状态，道理就在于此。 频率为 14Hz以上，属于「意识层面」 的波，专心、紧张处理问题与逻辑思考、 计算、推理时时产生的波。 在 β 波为优势脑波时，就是人清醒时大 部份的脑波状态。随着 β 波的增加，身 体逐渐呈紧张状态，准备随时因应外在 环境作反应。大脑能量除了维持本身系 统的运作外，尚须指挥对外防御系统作 准备，因而消减了体内免疫系统能力， 在此状态下人的身心能量耗费较剧，快 速疲倦，若没有充份休息，非常容易堆 积压力（这是现代人的通病）。 然而，适量的 β 波，对积极的注意力提 升，以及认知行为的发展有着关键性的 帮助。 当然，脑波的电子讯号相当复杂，经过过滤与放大转换为数字讯号后，就可以加 以应用了，但是在实际上其实相当不容易，随着科技进步，现在解析出的脑波讯 号也越来越详细，像是眨眼的讯号这种小动作的脑波讯号也被解析出来了。根据 不同的应用模式可分为Brain-Computer Interface(人脑/计算机接口)，简称BCI； Brain-Machine Interface(人脑/机械接口，脑机接口)，简称 BMI Brain-Computer Interface(BCI)，也就是利用脑波与计算机程序互动，像是脑 波训练的冥想软件，或是用脑波控制的计算机游戏都属于此范畴。电影「黑客任 务」中被困在母体 MATRIX中的人类意识，其实生活在数字的虚拟世界，这也 就是 BCI。 Brain-Machine Interface(BMI)，与 BCI不同的地方在于 BMI将脑波讯号转为 数字讯号经过计算机处理后，转化为指令传送给机械装置，进而操作它。这样的 技术可以用在机械人的操作，对神经损伤不良于行的病患可说是一项福音，最未 来或许这会是操纵义肢的关键技术。 利用脑波讯号的技术已经走入民间，美国 NeuroSky公司就以开发脑波应用相关软硬件著称， 比如下面的脑电教育用产品脑立方。