موجات دلتا هي تذبذبات بطيئة وعالية السعة في تخطيط كهربائية الدماغ (EEG)، وتُعرف عادةً بأنها تتراوح بين 0.5 إلى 4 هرتز.
لعقود من الزمن، كان وجود موجات دلتا عالية السعة مرادفًا تقريبًا لفقدان الوعي، ونوم حركة العين غير السريعة العميق، والتخدير العام، والغيبوبة، والحالة الإنباتية. ومع ذلك، يكشف عدد متزايد من الأبحاث أن نشاط دلتا البارز يمكن أن يظهر لدى الأشخاص المستيقظين تمامًا، والذين يستجيبون للمؤثرات، وحتى أولئك الذين يمرون بحالات قوية من تأثير المهلوسات.
ما هي موجات دلتا؟
موجات دلتا هي أنماط منخفضة التردد من النشاط الكهربائي في الدماغ. وتصبح بارزة بشكل خاص خلال أعمق مراحل نوم حركة العين غير السريعة، عندما يقل الوعي بالبيئة الخارجية ويدخل الجسم في حالة تجديدية عالية نشطة.
وبالتالي، فإن عبارة "نوم موجات دلتا" تشير إلى إيقاع دماغي قابل للقياس وإلى مرحلة النوم التي يكون فيها هذا الإيقاع أكثر وضوحاً. وتجدر الإشارة إلى أن نشاط دلتا، بحد ذاته، ليس مقياساً كاملاً لجودة النوم.
خصائص موجات دلتا
تتميز موجات دلتا بدورات طويلة نسبياً وتردد منخفض. أثناء نوم الموجات البطيئة، تظهر غالباً كاهتزازات كبيرة ومتزامنة عبر مجموعات من الخلايا العصبية. ويرتبط هذا التزامن بانخفاض الاستجابة للبيئة ومع الجزء الأعمق من دورة النوم الطبيعية.
يتم تقييم نشاط دلتا من خلال مخطط كهربية الدماغ (EEG)، وليس من خلال درجة نوم المستهلك وحدها. ويأخذ التفسير السريري في الاعتبار التسجيل الكامل، وعمر الشخص وحالته، والعوامل الدخيلة في الإشارة، والتعرض للأدوية أو المواد، والعلاقة بين نشاط الدماغ والقياسات الأخرى مثل التنفس ونبرة العضلات. يمكن أن يكون لنشاط دلتا أثناء اليقظة معانٍ مختلفة عن نشاط دلتا أثناء النوم، ولهذا السبب فإن السياق مهم.
يؤثر العمر أيضاً على كمية وتوزيع نشاط الموجات البطيئة. يظهر الأطفال والمراهقون عموماً نوماً ذا موجات بطيئة أكثر من كبار السن، في حين أن عمق واستمرارية هذا النشاط قد يتغيران على مدار العمر. هذه الاختلافات الطبيعية تجعل الادعاءات الواسعة حول كمية "مثالية" من نشاط دلتا غير موثوقة.
كيف تتولد موجات دلتا في حالات غير النوم
تنشأ موجات دلتا من القشرة المخية نفسها. تتناوب مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية القشرية بشكل شبه متزامن بين حالات الإثارة المفرطة ("أعلى") وفرط الاستثارة المنخفضة ("أسفل"). ويعكس اتساع ومنحدر موجة دلتا عدد الخلايا العصبية التي تهتز معاً.
نظراً لأن الإيقاعات الأبطأ تجند مجموعات خلوية كبيرة بشكل خاص، يُقترح أن يكون تردد اهتزاز دلتا مرتبطاً عكسياً بحجم المجموعة المتزامنة - حيث يشمل إيقاع دلتا شبكة أوسع بكثير من إيقاع ألفا أو بيتا الأسرع.
يوضح هذا الأصل القشري سبب تطلب دلتا لقشرة سليمة. في نماذج السكتة الدماغية التي سلط الضوء عليها Assenza & Lazzaro، تؤدي الآفة تحت القشرية التي تزيل المدخلات الواردة إلى تحفيز نشاط دلتا في القشرة التي تعلوها، ولكن الآفة التي تلحق الضرر بالقشرة مباشرة إلى حد الصمت شبه التام لا تنتج نفس نمط دلتا. وبعبارة أخرى، تنشأ دلتا عندما تكون الدوائر القشرية لا تزال قيد التشغيل ولكنها منفصلة عن دوافعها المهادية أو تحت القشرية الطبيعية.
تصبح العلاقة بين دلتا وهياكل الدماغ العميقة أكثر وضوحاً أثناء فقدان الوعي الناجم عن البروبوفول. وفقاً لـ Boly et al.، مع تعمق البروبوفول، يرتفع النشاط البطيء في نطاق دلتا إلى ألفا بشكل انتقائي. وعندما استخدم الباحثون النمذجة السببية الديناميكية لتتبع مصدر هذه التغيرات الطيفية، وجدوا أن الانتقال إلى فقدان الوعي لم يكن مدفوعاً بزيادة إضافية في استثارة المهاد؛ بل حدثت تلك الزيادة في وقت مبكر أثناء التخدير الخفيف.
بدلاً من ذلك، تميز فقدان الوعي بانخفاض محدد في الاتصال القشري القشري الخلفي من المناطق الأمامية إلى المناطق الجدارية. لذلك، في حين يتم توليد دلتا بواسطة الدوائر القشرية، فإن ما "تعنيه" يعتمد بشكل حاسم على كيفية تواصل تلك الدوائر مع بعضها البعض ومع المهاد.
دلتا عالية الاتساع لا تعني تلقائياً "فقدان الوعي"
لطالما استخدم الأطباء دلتا عالية الاتساع كعلامة تحذير حمراء لانخفاض الوعي. في كثير من الحالات، مثل نوم الموجات البطيئة والتخدير وحالات ما بعد نوبة الصرع، يكون الأمر كذلك بالفعل.
لكن دراسة Frohlich et al. 2021 study توثق قائمة مذهلة وغير معترف بها بشكل كافٍ من الحالات الواعية أو المستجيبة التي تتميز أيضاً بوجود دلتا بارزة:
متلازمة أنجلمان
أنواع معينة من الصرع
الاستجابة السلوكية أثناء التخدير بالبروبوفول
الهذيان بعد الجراحة
حالات الانفصال السلوكي مثل الحلم
التجارب المخدرة القوية
وتضيف التقارير السريرية الأقدم:
متلازمة ريت
متلازمة لينوكس-غاستو
الفصام
أمراض الميتوكوندريا
الاعتلال الدماغي الكبدي
الحالة الصرعية غير التشنجية.
تظهر دلتا بشكل موثوق للغاية عبر هذا المشهد لدرجة أن استخدام قوة دلتا وحدها كجهاز قياس للوعي قد يخطئ في تصنيف العديد من الأفراد المستيقظين والواعين على أنهم غائبون عن الوعي.
يكمن حل هذه المفارقة في الجمع بين القوة الطيفية ومقاييس تعقيد مخطط كهربية الدماغ (EEG)، أو الاعتلاج (الإنتروبيا). يمكن أن ينتمي مخطط كهربية الدماغ الغني بالدلتا إلى دماغ واعٍ إذا ظلت الإشارة معقدة وغير متوقعة؛ وهو يشير إلى فقدان الوعي بشكل أكثر موثوقية عندما ينخفض التعقيد.
وتعزز بيانات البروبوفول من Boly et al. وجهة النظر هذه. لم يكن فقدان الوعي مجرد "المزيد من دلتا"، بل كان انهياراً في اتصال التغذية الراجعة من الجبهي إلى الجداري، وهو تحول من المحتمل أن يقلل من معالجة المعلومات المتكاملة.
وبالتالي، كلما كان ذلك ممكناً، يجب على الأطباء والباحثين فحص الاتصال والتعقيد جنباً إلى جنب مع القوة الطيفية.
دلتا اليقظة واللدونة العصبية
اللدونة العصبية هي قدرة الدماغ المستمرة مدى الحياة على ضبط قوة التشابك العصبي وإعادة تنظيم الشبكات. استكشف Assenza & Lazzaro ما إذا كانت موجات دلتا يمكن أن تعمل كـ مؤشر لمخطط كهربية الدماغ غير بَاضِع للدونة العصبية. واستخدموا تقنية تسمى التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS)، وتحديداً بروتوكول انفجار ثيتا المتقطع (iTBS)، لزيادة استثارة القشرة المخية مؤقتاً لدى متطوعين أصحاء مستيقظين.
بعد تحفيز iTBS الحقيقي، زادت قوة دلتا. بعد التحفيز الوهمي، لم تزدد. ويشير هذا الاقتران الزمني إلى وجود ارتباط بين العمليات الشبيهة باللدونة ودلتا، مما يوسع عمل نوم اللدونة لـ Tononi وزملائه إلى حالة اليقظة.
ومع ذلك، يصنف المؤلفون صراحة البيانات على أنها ارتباطية. لم يتم العثور على ارتباط بين قوة دلتا واتساع الإمكانات الحركية المستثارة، ولم يتم فصل زيادة دلتا بوضوح في الوقت عن تغيير الاستثارة الناجم عن التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة. وبالتالي فإن العلاقة الدقيقة لا تزال غير محددة.
موجات دلتا في السكتة الدماغية
تقدم السكتة الدماغية الحادة تجربة طبيعية يكون فيها الدماغ مصاباً ويعيد تنظيمه في نفس الوقت. راجع Assenza & Lazzaro أيضاً الأدلة التي تبين أن موجات دلتا فوق نصف الكرة المخية المصاب هي مؤشر حساس للاختلال الوظيفي العصبي، وترتبط بحجم الآفة وشدة العجز العصبي الحاد.
إذا انتشرت دلتا من الجانب المصاب إلى نصف الكرة المخية غير المصاب، فإن التكهن بالمرض يبدو أسوأ. والأهم من ذلك، فإن قياسات دلتا لمخطط كهربية الدماغ في المرحلة الحادة تضيف قيمة تنبؤية للتعافي السريري في غضون ثلاثة أشهر، تفوق ما يمكن للطبيب تقديره من الفحص بجانب السرير وحده.
في الوقت نفسه، قد لا تكون دلتا مجرد علامة على الضرر. في جرذان السكتة الدماغية، يبدو أن دلتا في نصف الكرة المخية المقابل للآفة تعمل كـ "دليل جذب" للألياف العصبية بين نصفي الكرة المخية التي تنبت عبر الجانب المصاب. وتفترض نفس المراجعة أنه في المرضى البشر، قد تدفع الخلايا العصبية المحيطة بالآفة التي تقيم اتصالات جديدة مجموعات أكبر إلى الاهتزاز بترددات دلتا، مما يعكس محاولة إعادة ترتيب عصبية.
لذا فإن دلتا التي تظهر بعد السكتة الدماغية تجسد على الأرجح كلاً من الإصابة الأولية وعمليات التعافي المستمرة، وإن كانت غير مكتملة. ومرة أخرى، فإن الأدلة ارتباطية؛ لم يثبت أي دور سببي لدلتا في تشكيل اللدونة أو الإصلاح.
دلتا غير النوم وتطهير الدماغ
الجهاز الجليمفاوي هو شبكة تنقل السائل الدماغي الشوكي (CSF) على طول المساحات المحيطة بالأوعية وعبر أنسجة الدماغ، وتوصيل المواد الغذائية وتطهير النفايات الأيضية.
فحصت دراسة بارزة على الفئران أجراها Hablitz et al. التدفق الجليمفاوي تحت ستة أنظمة تخدير مختلفة وقارنتها بنشاط الدماغ ومقاييس القلب والأوعية الدموية. كان تدفق السائل الدماغي الشوكي هو الأعلى تحت تأثير الكيتامين-الزيلازين، يليه الإيزوفلوران المكمل بالديكسميديتوميدين والبنتوباربيتال؛ وكان منخفضاً تحت تأثير ألفا-كلورالوز، والأفيرتين، والإيزوفلوران بمفرده.
عندما نظر الباحثون عبر جميع الأنظمة، وجدوا ارتباطاً إيجابياً بين التدفق الجليمفاوي وقوة دلتا القشرية، وارتباطاً سلبياً مع قوة بيتا ومعدل ضربات القلب. وتعد هذه ملاحظة مذهلة، لكنها تسجل ارتباطاً في الحيوانات المخدرة، وليس آلية سببية في البشر المستيقظين.
إن الاستقراءات التي تشير إلى أن "موجات دلتا تطهر الدماغ" أو أن دلتا اليقظة تعزز التدفق الجليمفاوي بشكل حاد تبسط البيانات بشكل مفرط وغير مدعومة لحالات غير النوم بالأدلة التي تمت مناقشتها.
ما تكشفه موجات دلتا عن وظائف الدماغ
يمكن أن تظهر موجات دلتا في العقول المستيقظة والمستجيبة، بما في ذلك حالات الهلوسة البصرية والسمعية، ويعتمد معناها على الاتصال العام للدماغ وتعقيد الإشارات بدلاً من الاتساع وحده. هذا التحول مهم لأي شخص يفسر أدلة مخطط كهربية الدماغ في العيادات أو بيئات البحث.
تربط الدراسات التي تمت مراجعتها أيضاً دلتا اليقظة باللدونة والتعافي من السكتة الدماغية، ولكن فقط كارتباط، وليس كسبب مثبت. وينطبق حذر مماثل على الروابط بين دلتا وتدفق السوائل المطهرة للدماغ، والتي تأتي من الفئران المخدرة ولا تثبت تأثيراً على البشر.
الدرس العملي هو الجمع بين القوة الطيفية ومقاييس التعقيد والاتصال قبل استخلاص استنتاجات حول الوعي أو الإصابة أو الشفاء.
المراجع
Assenza, G., & Di Lazzaro, V. (2015). A useful electroencephalography (EEG) marker of brain plasticity: delta waves. Neural regeneration research, 10(8), 1216. https://doi.org/10.4103/1673-5374.162698
Boly, M., Moran, R., Murphy, M., Boveroux, P., Bruno, M. A., Noirhomme, Q., ... & Friston, K. (2012). Connectivity changes underlying spectral EEG changes during propofol-induced loss of consciousness. The Journal of Neuroscience, 32(20), 7082-7090. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3769-11.2012
Frohlich, J., Toker, D., & Monti, M. M. (2021). Consciousness among delta waves: a paradox?. Brain, 144(8), 2257-2277. https://doi.org/10.1093/brain/awab095
Hablitz, L. M., Vinitsky, H. S., Sun, Q., Stæger, F. F., Sigurdsson, B., Mortensen, K. N., ... & Nedergaard, M. (2019). Increased glymphatic influx is correlated with high EEG delta power and low heart rate in mice under anesthesia. Science advances, 5(2), eaav5447. https://doi.org/10.1126/sciadv.aav5447
الأسئلة الشائعة
ما هي موجات دلتا؟
موجات دلتا هي اهتزازات دماغية بطيئة وعالية الاتساع تُقاس بمخطط كهربية الدماغ، وتقع عادةً في نطاق 0.5 إلى 4 هرتز. وهي تعكس أنماط إطلاق الخلايا العصبية الإيقاعية حيث تتزامن مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية القشرية بين حالات الإثارة المفرطة وحالات الاستثارة المنخفضة.
لماذا ارتبطت موجات دلتا تاريخياً بفقدان الوعي؟
كان يُعتقد أن دلتا عالية الاتساع مرادفة تقريباً لفقدان الوعي لأنها تظهر أثناء نوم حركة العين غير السريعة العميق، والتخدير العام، والغيبوبة. وكان يعتقد أن هذا يعكس إلغاء تنشيط قشري واسع النطاق خلال "الحالات المنخفضة"، عندما تصبح أجزاء كبيرة من القشرة صامتة تقريباً.
هل يمكن أن تظهر موجات دلتا لدى الأشخاص المستيقظين والواعين؟
نعم، تم توثيق نشاط دلتا بارز لدى أفراد مستيقظين ومستجيبين، بما في ذلك أولئك الذين يعيشون في حالات الهلوسة، وأنواع معينة من الصرع، وحالات الانفصال الشبيهة بالحلم. إن استخدام قوة دلتا وحدها كجهاز قياس للوعي يمكن أن يخطئ في تصنيف الأشخاص اليقظين على أنهم فاقدون للوعي.
كيف يمكن للأطباء التمييز بين دلتا التي تشير إلى فقدان الوعي ودلتا في حالات اليقظة؟
المفتاح هو إقران القوة الطيفية بمقاييس تعقيد مخطط كهربية الدماغ أو الاعتلاج. يمكن أن ينتمي مخطط كهربية الدماغ الغني بالدلتا إلى أدمغة واعية عندما تظل الإشارة معقدة وغير متوقعة، في حين يشار إلى فقدان الوعي بشكل أكثر موثوقية عندما ينخفض التعقيد.
هل تثبت موجات دلتا حدوث اللدونة العصبية؟
يرتبط نشاط دلتا بعمليات شبيهة باللدونة، كما هو موضح بعد التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة لدى البالغين المستيقظين، ولكن هذا الدليل ارتباطي. لم يثبت أي دور سببي، لذا فإن دلتا كمؤشر للدونة هي فرضية مثيرة، وليست حقيقة مثبتة.
هل تطهر موجات دلتا الدماغ عن طريق تعزيز التدفق الجليمفاوي؟
وجدت دراسة أجريت على الفئران ارتباطاً إيجابياً بين قوة دلتا والتدفق الجليمفاوي تحت التخدير، ولكن هذا ارتباط في الحيوانات المخدرة، وليس دليلاً سببياً في البشر المستيقظين. والادعاءات بأن "دلتا تطهر الدماغ" في حالات اليقظة تبسط البيانات بشكل مفرط.
ما الذي يجب على الأطباء مراعاته قبل تفسير موجات دلتا؟
لا ينبغي أبداً تفسير دلتا بمعزل عن غيرها؛ بل يجب الجمع بين القوة الطيفية ومقاييس الاتصال والتعقيد. يمنع هذا النهج الحكم الخاطئ على الأفراد الواعين كفاقدين للوعي بناءً على اتساع دلتا وحده.
تُعد Emotiv شركة رائدة في تقنيات الأعصاب، تساعد على تطوير أبحاث علم الأعصاب من خلال أدوات EEG وبيانات الدماغ سهلة الوصول.
إخلاء مسؤولية طبي: المعلومات المقدمة على هذا الموقع هي لأغراض تعليمية وإعلامية فقط ولا يُقصد بها أن تكون نصيحة طبية أو صحية. قد يحتوي هذا المحتوى على أخطاء ولا ينبغي الاعتماد عليه لاتخاذ قرارات صحية أو طبية أو نمط حياة تغير مجرى الحياة. احرص دائمًا على استشارة طبيبك أو أي مقدم رعاية صحية مؤهل آخر بشأن أي أسئلة قد تكون لديك بخصوص أي حالة طبية أو علاج.
كريستيان بورغوس
