アルファ波 アルファ波 、またはアルファリズムは、8～12 Hz の周波数範囲の神経振動 です[ 1 ] [ 2 ]。 これは、おそらく視床の ペースメーカー細胞が関与する、同期したコヒーレントな（同位相 または建設的な）新皮質神経細胞の電気活動に由来すると考えられます。歴史的には、 1924 年にEEG を 発明した際に初めて記述したハンス・ベルガー にちなんで「ベルガー波」とも呼ばれています[ 3 ]。
アルファ波は、脳波検査 （EEG）や脳磁図 （MEG）などの電気生理学的 方法で検出される脳波 の一種であり、定量的脳波検査 （qEEG）のように、パワースペクトル やパワーの時間周波数表現を用いて定量化することができます [ 4 ] 。アルファ波は主に頭頂後頭部 で記録され、ヒトで記録された最も初期の脳波リズムです[ 5 ] 頭頂部 で顕著になります。注意処理や認知課題はアルファ波を減衰（減少）させます[ 6 ] 。
歴史的に、アルファ波は休息時や静かな覚醒時に最も強くなるため、脳のアイドル状態を表すと考えられていました。より最近では、アルファ振動は視覚入力を必要としない負荷の高いタスクで増加することがわかっています。特に、アルファ振動は視覚的に提示された情報の維持（保持）中に増加します。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
研究
起源 ヒトのアルファ波は[ 12 ] [ 13 ] 、視床枕 と外側膝状体の ソースとコヒーレントである可能性がある[ 14 ] ミュー波と呼ばれ、 一次運動野 で見られる[ 15 ]。 [ 16 ] 。
ある研究では、皮質アルファ波がプルビナール（視床）アルファ波に先行し、視床ペースメーカーに関する従来の理論に異議を唱えていると報告した。てんかん患者の頭蓋内記録に基づくと、アルファ波は皮質から視床へと伝播することで神経系内で作用すると報告されている。[ 17 ]
Traub RD らが検討した実験モデルと計算モデルは、視覚アルファ波の起源が皮質α層および主ニューロンサブタイプに特異的であることを示唆した。[ 18 ]
発達 先天性視覚障害患者の検査に基づき、正常な脳波活動パターンの発達には効率的かつ完全な視覚経路の存在が必要であることが確立された。[ 19 ] 視放線 の変化と関連しており、視覚認知の改善と相関している。[ 13 ] アルファ波は、肝性脳症 で起こるような神経障害の後には遅くなることがある。[ 20 ]
睡眠と可能な種類 一部の研究者は、アルファ波には少なくとも2つの形態があり、それぞれが睡眠覚醒サイクルにおいて異なる機能を持つ可能性があると提唱している。
アルファ波は、覚醒睡眠サイクルのさまざまな段階で出現します。[ 21 ] 後頭葉 に集中していますが、[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
アルファ波活動の2回目の出現は、レム睡眠 中である。覚醒時のアルファ波活動とは異なり、このアルファ波は脳の前頭中央部に位置する。レム睡眠中のアルファ波活動の目的はまだ完全には解明されていない。現在、アルファ波パターンはレム睡眠の正常な一部であり、半覚醒状態を示すものだという議論がある。このアルファ波活動はレム睡眠圧と逆相関関係にあるという説も提唱されている。
アルファ波は睡眠中の覚醒期を示すと長らく信じられてきた。これは、被験者が睡眠が回復しないと 報告し、脳波記録で睡眠中にアルファ波が大量に侵入していることが報告された研究に基づいている。この現象はアルファ波侵入として知られている。[ 25 ]
ミス予測 この注意散漫の考え方に沿って、最近の研究ではアルファ波がミスの予測に使える可能性があることが示されています。この研究では、MEGがミスが発生する前にアルファ脳波活動が最大25%増加することを測定しました。この研究は常識に基づいています。アルファ波は怠惰を示し、ミスは人が自動的に、あるいは「自動操縦」で何かを行っていて、実行しているタスクに注意を払っていないときによく発生します。被験者がミスに気づいた後、被験者がより注意を払い始めたため、アルファ波が減少しました。この研究は、航空管制などの高リスク分野の従業員にワイヤレスEEG技術を使用してアルファ波活動を監視して従業員の注意レベルを測定することを促進することを目的としています。[ 30 ]
ある研究では、開眼時のアルファ波の出現がワーキングメモリにおける視覚情報処理の予測因子となり得ることが示されている。[ 31 ] [ 32 ]
視覚学習 ある研究によると、「個人の脳波リズム（すなわちピークアルファ周波数）に同調させるための視覚的ちらつきパラダイム」を用いることで、知覚的な視覚学習が 促進され、その 効果 は訓練の翌日まで維持される可能性があるという。
特に、同調は、背景の雑然とした中に埋め込まれたターゲットを検出したり、ノイズの中に埋め込まれた放射状と同心円状のグラスパターンを識別したりする弁別課題における学習を、個人のアルファ周波数に一致させない同調と比較して大幅に加速させた。[ 33 ]
歴史 後頭部に顕著なアルファ波を示すヒト脳波のサンプル アルファ波は、脳波計（EEG）の発明者であるドイツの神経学者 ハンス・ベルガーによって発見されました。アルファ波は、 ベータ波 とともにベルガーが最初に記録した脳波の一つであり、彼は被験者が目を開けるとアルファ波が減少し、ベータ波が増加する「アルファ波遮断」という現象に関心を示しました。この特徴から、アルファ波は「ベルガー波」という別名で呼ばれるようになりました。
ベルガーは、弦検流計 を用いて犬の脳の電気活動を写真に収めたウクライナの生理学者ウラジーミル・プラヴディチ＝ネミンスキー にヒントを得た。ベルガーは同様の手法を用いて、人間の脳にも電気活動が存在することを確認した。彼はまず、頭蓋骨損傷のある入院患者に刺激を与え、脳の電気活動を測定した。その後、刺激法をやめ、脳内の自然な電気周期の測定を始めた。彼が最初に記録した自然なリズムは、後にアルファ波として知られるようになるものだった。ベルガーはデータ収集において非常に徹底的かつ綿密であったが、その卓越した才能にもかかわらず、発見から少なくとも5年後までは、自分の発見を発表する自信が持てなかった。1929年、彼はアルファ波に関する最初の研究結果を『Archiv für Psychiatrie 』誌に発表した。当初、彼の脳波測定法とそれに続くアルファ波およびベータ波の発見は嘲笑の的となった。彼の技術と発見は、アルファ波に特に関心を持っていた有名な生理学者ロード・エイドリアン の承認を得た1937年まで、心理学界で広く受け入れられることはなかった。 [ 34 ]
アルファ波は、脳波に関するバイオフィードバック 理論の提唱により、1960年代初頭から1970年代にかけて再び注目を集めるようになりました（下記参照）。アルファ波に関するこのようなバイオフィードバックは、一種のニューロフィードバック と呼ばれ、被験者が意識的にアルファ脳波を誘発するものです。米国では、2人の研究者がそれぞれ無関係な実験を通してこの概念を探求しました。シカゴ大学のジョー・カミヤは、一部の人がアルファ波を生成していることを意識的に認識し、アルファ活動を増加させることができることを発見しました。これらの人は、カミヤが考案した報酬システムによって動機づけられました。バイオフィードバックのもう一人の提唱者は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校のバリー・スターマンです。彼は猫の脳波をモニタリングする研究を行っており、猫が運動を抑制するように訓練されると、アルファ波に似たSMR波（またはμ 波）を放出することを発見しました。彼は報酬システムを用いて、これらの猫がこの状態に容易に入ることができるようにさらに訓練しました。その後、彼はアメリカ空軍から、人間に発作を引き起こすことが知られているジェット燃料の影響をテストするよう依頼された。スターマンは、事前に訓練された猫にこの燃料の影響をテストし、訓練されていない猫よりも発作に対する抵抗力が高いことを発見した。
アルファ波バイオフィードバックは、ヒトにおける発作抑制やうつ病治療において一定の成功を収めていることから注目を集めている。[ 35 ]
アルファ波は、人間の脳から発せられるエネルギーを使って物理的な物体の動きを制御するという、サイコキネシスというSF的な課題に対する工学的アプローチに関して再び注目を集めた。1988年には、脳波アルファリズムが、物理的な物体であるロボットの動きを制御する脳・コンピュータインターフェース実験で使用された。 [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]
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