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脳波とは何か?脳波の種類と検査方法、脳波検査で分かることは?

脳波

脳波とは

脳波とは、人の脳で生じる電位変動(電気活動)について、頭皮上などに設置した電極で記録したものです。

人の大脳皮質の表面付近にある多数の樹状突起ではシナプス電位・後電位などの電位変動が生じており、これを頭皮上などに置いた電極から誘導・増幅して記録します。

脳波を確認することにより、脳を傷つけることなく簡単に脳の機能状態(意識障害やてんかんなど)を調べることができますし、覚醒と睡眠を知ることもできます。

英語では「Electroencephalogram:略称はEEG」と表記され、正しく訳すと「脳波図」ですが、一般的には脳波と呼ばれています。

イギリスの科学者カートン,R.が動物の脳に電気現象が生じているのを発見したのを皮切りに脳波研究が開始され、ドイツの精神科医ベルガー,H.が人の脳波の記録に初めて成功しました。

その後、医学、心理学、生理学、工学などの分野で研究が重ねられ、現在では様々な分野で脳波が活用されるようになっています。

脳波の検査(測定、記録)方法

検査や実験では、国際10-20法(頭皮を10%または20%の等間隔に区切り、21個の電極配置位置を決める方法)に基づいて電極を配置するのが一般的です。

電極の組み合わせには、耳朶を電気的不活性部位とし、耳朶電極と頭皮上電極の間の電位差の変動を記録する単極導出、異なる頭皮上電極の電位差の変動を記録する双極導出があります。

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脳波の種類

脳波の周波数にはα波、β波、γ波、δ波、θ波があります。

脳波周波数特徴
α波8-13Hz・精神的な活動をせずリラックスした状態や覚醒・閉眼・安静時に出現する

・開眼、注意、計算などによって抑制・減衰する

・加齢とともに徐波になる傾向がある

・頭頂部や後頭部に生じやすいが、前頭部や側頭部でも生じることがある

β波14-30Hz・精神的な活動、注意、集中、緊張、警戒中に出現する

・覚醒後すぐに出現しやすい

・前頭部から中心部に最もよく出現する

γ波30Hz-・高次の精神活動時に出現する
δ波0.5-3Hz・徐波睡眠やノンレム睡眠時に出現する
θ波4-7Hz・瞑想中やまどろんでいる状態で出現する

健常な大人の覚醒・閉眼・安静時の脳波はα波にβ波が混入しており、目を開いて精神的な活動を始めると、α波が抑制・消失し、β波に置き換わります。

徐波

徐波とは、周波数の遅い(波長が短い)脳波のことです。

具体的にはδ波とθ波を徐波と呼びます。

徐波は、健常な人の場合は睡眠時に出現しますが、認知症、脳腫瘍、脳炎などによって意識障害がある場合、日常的に出現するようになります。

速波

速波とは、周波数の早い(波長が長い)脳波のことです。

β波が速波に分類されます。

年齢による脳波の変化

子供のうちは徐波が多く、18歳頃に成人と同じ脳波となります。

また、老年期に入るとα波が徐波になっていく傾向があります。

薬の使用による脳波の変化

フェノバルビタール、フェニトイン、ベンゾジアゼピン系の薬を使用すると、前頭部に速波が出現することが分かっています。

また、フェノチアジン系は、徐波と鋭波(持続が70msec以上200msec未満の波形の異常脳波)が混入し、カルバマゼピンの使用によりθ波が混入します。

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脳波の異常

脳波の異常から、病気の診断や病態の解析、脳死判定などを行うことができます。

脳波の異常によって分かる病気や病態としては、以下のようなものを挙げることができます。

病気説明
てんかん・棘波(きょくは、持続が20msec以上70msec未満の、突発的に出現する尖った脳波)や棘徐波複合(棘波に続いて持続が200~500msecの徐波が現れる現象)が出現する

・鑑別診断、治療薬の選択または中止の判断材料になる

アルツハイマー型認知症脳波が以下のような推移を辿る

正常波形→α波の貧困化・θ波の混在→低~中振幅θ波主体の徐波の出現→中~高振幅θ波、δ波にδバーストを伴う大徐波→大徐波の低振幅・不規則化→平坦化

脳の感染症・クロイツフェルド・ヤコブ病、単純ヘルペス脳炎などの感染症で周期性同期性放電が出現することがある

・意識障害の程度、臨床経過、治療効果、予後の判定などの材料となる

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公認心理師試験の出題歴

脳波は、第1回公認心理師試験に出題されました(正答は赤字)。

問10 成人の脳波について、正しいものを1つ選べ。

①α波は閉眼で抑制される。

②α波は前頭部に優位である。

③β波はレム睡眠で抑制される。

④δ波は覚醒時に増加する。

⑤θ波は認知症で増加する。

引用:第1回公認心理師試験問題

公認心理師試験については、「公認心理師とは?受験資格と特例措置、試験合格率は?臨床心理士との違いは?」で詳しく解説しています。

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まとめ

脳波とは

人の脳で生じる電位変動を、頭皮上などに設置した電極で記録したもの

脳波の種類

α波、β波、δ波(γ波)θ波

それぞれ周波数や出現する状況が異なる

脳波の異常

脳波の異常から病気や病態の診断、脳死判定などが可能

公認心理師試験の出題歴

第1回試験・問10