脳波計(EEG)の1秒間の波形に記録されたデルタ波。この波の周波数は約1Hzである。 デルタ波は、0.5~4 ヘルツ の周波数を持つ高振幅の 神経振動 です。デルタ波は、他の脳波と同様に、脳波計(EEG) [ 1 ] で記録できます。デルタ波は通常、徐波睡眠 (SWS)としても知られるノンレム 睡眠の深いステージ3に関連しており、睡眠の深さを特徴づけるのに役立ちます。デルタ波の抑制は、身体の回復の障害、脳の回復の低下、睡眠の質の低下につながります。[ 2 ]
これは、徐波睡眠(ステージ3)中の患者の脳波のスクリーンショットです。高振幅の脳波は赤色で強調表示されています。このスクリーンショットは30秒間のデータ(エポック)を表しています。
分類と特徴 デルタ波は、他のすべての脳波と同様に、脳波計 (EEG) で検出できます。デルタ波は、もともと周波数が 1 ~ 4 Hz であると定義されていましたが、最近の分類では境界が 0.5 ~ 2 Hz となっています。デルタ波は、古典的に記述されている脳波の中で最も遅く、振幅が最も大きいものですが、最近の研究では、より遅い ( < 0.1 Hz) 振動が記述されています[ 3 ] デルタ波は、睡眠ステージ 3 で現れ始めますが、ステージ 4 までに、スペクトル活動のほぼすべてがデルタ波によって支配されます。睡眠ステージ 3 は、デルタ波活動が 50% 未満であると定義され、睡眠ステージ 4 は、デルタ波活動が 50% 以上であると定義されています。これらのステージは最近統合され、現在ではまとめてステージ N3 徐波睡眠と呼ばれています[ 4 ] N3 SWS の間、デルタ波はこのステージの EEG 記録の 20% 以上を占めます[ 5 ] デルタ波は、すべての哺乳類、そしておそらくすべての動物にも発生します。
デルタ波は、別の脳波現象であるK複合波 と関連付けられることが多い。K複合波は、徐波睡眠中のデルタ波の直前に現れることが示されている。[ 6 ]
デルタ波は、活動部位によって前頭部(FIRDA)、側頭部(TIRDA)、後頭部(OIRDA)の間欠性デルタ活動に分類されることもある。[ 7 ]
神経生理学
性差 女性はデルタ波の活動がより活発であることが示されており、これはほとんどの哺乳類種に当てはまります。この差異は成人初期(ヒトでは30代または40代)まで明らかにならず、男性は女性よりも加齢に伴うデルタ波活動の低下が大きいことが示されています。[ 8 ]
発達 乳児は徐波睡眠 に多くの時間を費やし、デルタ波の活動が多くなることが示されています。実際、デルタ波は乳児の主要な波形です。新生児 の覚醒時 の脳波の分析によると、デルタ波の活動はその年齢で優勢であり、5歳児の覚醒時の脳波にもまだ現れます。[ 15 ] 徐波睡眠中のデルタ波の活動は思春期に減少し、11歳から14歳の間に約25%減少することが報告されています。[ 16 ] デルタ波は生涯を通じて減少することが示されており、減少の大部分は40代半ばに見られます。約75歳になると、ステージ4睡眠とデルタ波は完全に消失する可能性があります。[ 17 ] 高齢者の徐波睡眠中のデルタ波の発生率の低下に加えて、高齢者では側頭部のデルタ波活動の発生率がよく見られ、その発生率は年齢とともに増加します。[ 18 ]
混乱と無秩序 NREM睡眠と関連しない局所的なデルタ波活動は、大脳半球 腫瘍を研究したW. Grey Walter によって初めて記述されました。デルタ波活動と徐波睡眠の障害は、さまざまな疾患で見られます。デルタ波活動が増加または減少する場合もあれば、EEGスペクトルにアルファ波が現れるなど、デルタ波活動の障害として現れる場合もあります。デルタ波の障害は、生理的損傷、栄養代謝の変化、化学的変化の結果として現れる場合もあれば、特発性の場合もあります。デルタ活動の障害は、成人の酩酊状態や せん妄状態、および 認知症 や統合失調症 などのさまざまな神経疾患と診断された人に見られます。[ 19 ]
時間的低電圧不規則デルタ波 虚血性 脳疾患の患者、特に小さな虚血性病変のある患者では、一時的な低電圧不規則デルタ波活動がよく検出され、初期段階の脳血管 障害の指標とみなされている。[ 20 ]
睡眠不足 完全な睡眠不足は、睡眠回復中のデルタ波活動を増加させることが示されており[ 22 ] 、過同期デルタ活動も増加することが示されている[ 21 ] 。
パーキンソン病睡眠障害や認知症は パーキンソン病 の一般的な症状であり、この病気の患者は脳波活動の乱れを示す。パーキンソン病の治療薬として開発されたロチゴチン は、デルタ波のパワーと徐波睡眠を増加させることが示されている。
統合失調症 統合失調症患者は脳波パターンの乱れを示しており、深い睡眠中のデルタ波の減少と統合失調症に関連する陰性症状との間には密接な関連がある。徐波睡眠(ステージ3および4)中、統合失調症患者ではデルタ波活動の減少が認められるが、より重度の統合失調症では覚醒時にもデルタ波が増加することが示されている。[ 23 ] 最近の研究では、健常者に見られる右前頭部および中心部のデルタ波優位性が統合失調症患者には見られないことが示されている。さらに、デルタ波活動と年齢との負の相関も統合失調症患者では観察されない。[ 24 ]
糖尿病とインスリン抵抗性 徐波(デルタ)睡眠の障害は、下垂体から分泌される成長ホルモンの障害が原因で、2型糖尿病の発症リスクを高めることが示されています。さらに、睡眠中に発生する低血糖もデルタ波活動を阻害する可能性があります。[ 25 ] また、糖尿病患者の左側頭葉では、低電圧の不規則なデルタ波が56%の割合で発見されています(健康な対照群では14%)。[ 26 ] [ 27 ]
アルコール依存症 アルコール依存症は、男性と女性の両方において、徐波睡眠とデルタ波パワーの減少を伴う睡眠を引き起こし、ステージ1とREM睡眠の発生率を増加させることが示されている。長期にわたるアルコール乱用では、アルコールが睡眠構造に及ぼす影響とデルタ波活動の減少は、長期間の禁酒後も持続することが示されている。[ 29 ]
その他の疾患 デルタ波活動の乱れと頻繁に関連するその他の疾患には、以下のようなものがある。
意識と夢 当初、夢は急速眼球運動睡眠中にのみ起こると考えられていましたが、現在では徐波睡眠中にも夢を見ることがあることが分かっています。デルタ波とデルタ波活動は、ほとんどの人において、明らかに無意識の状態、身体意識の喪失、そして「情報の反復」によって特徴づけられます。
デルタ波の活動は、宣言的記憶と明示的記憶の形成を助けるとも言われている。[ 13 ]
薬理学 睡眠に影響を与える薬のほとんどは、入眠を促したり、レム睡眠を阻害したりすることによって作用するが、デルタ波の活動を変化させる化学物質や薬も数多く存在することが明らかになっている。
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