Undele cerebrale şi capacităţile noastre cognitive şi emoţionale

Undele cerebrale sunt “muzica” subtilă a creierului nostru, acest mecanism complex, datorită căruia putem percepe realitatea, putem gândi şi acţiona, putem să dăm un sens existenţei. Creierul orchestrează întregul organism, este responsabil pentru comportamentul nostru, pentru felul în care manifestăm emoţiile sau ne valorificăm capacităţile cognitive.

Prin neuroimagerie, electrofiziologie şi alte tehnici de vârf, s-au făcut progrese impresionante în descifrarea felului în care funcţionează acest “centru de comandă”, creierul, ale cărui părţi sunt interconectate într-un mod specific şi foarte precis, primind şi trimiţând mesaje, într-o conexiune neîntreruptă cu lumea exterioară.

Ce sunt undele cerebrale?

Creierul uman este format din peste 100 de miliarde de celule nervoase/neuroni, care comunică între ei prin semnale electrice, numite influxuri nervoase sau potenţial de acţiune. Fiecare neuron este format dintr-un corp celular şi nişte prelungiri, numite dendrite şi axoni. Axonii stabilesc conexiuni cu alţi neuroni, prin nişte terminaţii numite sinapse.

Influxul nervos se propagă de-a lungul axonului, până la nivelul terminaţiilor sinaptice şi cu cât frecvenţa influxurilor nervoase este mai mare, cu atât neuronii produc mai intens neurotransmiţători – adică substanţe chimice esenţiale în transmierea şi retransmiterea influxurilor nervoase.

În diferitele zone ale creierului, influxul nervos funcţionează într-un mod ritmic – neuronii se activează, ca o pulsaţie, apoi se liniştesc, după care se activează din nou. Ritmul acestor pulsaţii reprezintă undele cerebrale. Aşadar, ritmul cerebral denumeşte o oscilaţie electromagnetică, într-o bandă de frecvenţă dată, rezultată din activitatea electrică coerentă, a unui mare număr de neuroni, aşa cum specialiştii au putut observa cu ajutorul electroencefalografiilor (EEG).

Undele cerebrale sunt de mică amplitudine, iar caracteristicile ritmului cerebral depind de starea (de sănătate/patologică, de somn, relaxare etc.) a fiecărui individ. Împreună, diversele tipuri de unde cerebrale pot să asigure echilibrul şi armonia gândurilor, emoţiilor şi senzaţiilor noastre. Există următoarele feluri de unde cerebrale, identificate, prin măsurători, în funcţie de frecvenţa lor: unde beta, unde alfa, tetha, delta, gamma.

• Undele beta ale creierului au o frecvenţă de aproximativ 13-30 Hz. şi sunt caracteristice pentru starea de veghe, de intensă activitate neuronală, când creierul îşi canalizaează energia şi potenţialul spre realitatea exterioară, pentru rezolvarea problemelor specifice. Activităţi precum şofatul, o reuniune de lucru, un examen etc. presupun o activare maximă a undelor beta. Un exces de manifestare a undelor beta poate conduce la stres, aşa cum un nivel scăzut al acestora poate genera apatie sau chiar depresie. Nivelul optim al undelor beta ne ajută să fim mai receptivi, mai concentraţi în tot ceea ce facem.

• Undele alpha au o frecvenţă cuprinsă între 8 şi 12 Hz. şi sunt specifice pentru starea de calm şi relaxare, de meditaţie, când stăm cu ochii închişi, fără să dormim, în repaos mental, chiar şi când este vorba doar de câteva secunde sau minute. În astfel de momente creierul este în stare de veghe, poate percepe stimulii exteriori, dar este nefocalizat. Un nivel ridicat al undelor alpha generează o scădere a capacităţii de concentrare a atenţiei sau poate induce o stare de slăbiciune, de lipsă de energie, în timp ce un nivel foarte scăzut duce la anxietate şi insomnie.

• Undele tetha au o frecvenţă situată între 4,5 şi 8 Hz. Acestea se manifestă frecvent la copii şi adolescenţi, dar şi la adulţi, în stările de somnolenţă sau de hipnoză. Ritmul tetha este prezent în faza somnului paradoxal (somnul REM), ultimul dintre stadiile somnului. De-a lungul unei nopţi, care cuprinde 3-6 cicluri de somn, a câte 90-120 de minute fiecare, ultimul stadiu, caracterizat prin undele tetha, este cel în care visăm. Undele tetha, ca si celelalte tipuri de unde, pot fi stimulate (din exterior), în momentele de somnolenţă dintre starea de veghe şi somn sau invers, timp în care pot să apară în mentalul nostru imagini neaşteptate, ca în vis, însoţite de amintiri puternice, pentru că undele tetha deschid o uşă spre subconştient, făcând posibile momentele de inspiraţie creatoare, chiar de revelaţie. Această stare este greu de măsurat şi analizat cu aparatele specializate, pentru că oamenii, de obicei, adorm, când creierul generează un nivel ridicat de unde tetha.

• Undele delta sunt cele cu frecvenţa până la 4 Hz (0,5 – 4 Hz.), normale la copiii foarte mici, iar la adulţi sunt prezente în faza somnului profund, fără vise, când organismul îşi reface forţele, sau în situaţia unor leziuni cerebrale.
• Undele gamma au frecvenţa între 30-100 Hz. şi au legătură cu prelucrarea stimulilor de către creier, cu funcţiile motorii şi diverse procese cognitive. Se ştiu puţine lucruri despre undele gamma, a căror origine se află în talamus, deplasându-se cu mare viteză dinspre partea din spate a creierului spre faţă, dar cercetătorii în neurostiinte sunt pe cale să aducă noi informaţii. În acest sens, de exemplu, experimente recente au demonstrat că undele gamma au un rol esenţial în îndeplinirea sarcinilor cu un înalt nivel cognitiv, că au legătură cu stilul de învăţare, cu creativitatea, cu starea noastră de fericire.

Undele cerebrale, tonurile binaurale şi echilibrul psihic

A conştientiza existenţa diverselor tipuri de unde cerebrale este o condiţie pentru a înţelege cum funcţionează procesele mentale, emoţiile, un anumit fel de “energie” a creierului nostru. Cunoscând această realitate căreia oamenii de ştiinţă îi acordă o importanţă din ce în ce mai mare, putem deveni mai receptivi, mai echilibraţi la nivel psihic şi fizic, mai performanţi, ne putem apăra de ceea ce devine tot mai clar că au devenit boli ale secolului XXI – stresul, depresia, anxietatea etc.

Neurologii spun că, dacă toate celulele noastre nervoase ar fi activate în acelaşi timp, s-ar genera energie cât să se aprindă un bec. Undele cerebrale funcţionează precum notele muzicale, unele la frevenţă mai joasă, altele la frecvenţă mai înaltă şi împreună dau armonia gândurilor, emoţiilor, senzaţiilor.

Probabil că mulţi dintre noi au auzit, de exemplu, că există tehnici şi aparate care pot stimula o categorie de unde cerebrale sau alta. Specialiştii atrag însă atenţia că apelul la astfel de mijloace, după “ureche”, este total contraindicat, deoarece poate produce dezechilibre psihice semnificative. Cheia stării de bine, dintr-o astfel de perspectivă, este ca undele cerebrale să funcţioneze în echilibru, la frecvenţa optimă, iar natura a înzestrat creierul nostru cu capacitatea extraordinară de autoreglare.

În 1839, savantul Heinrich Wilhelm Dove a formulat “efectul tonurilor binaurale” (binaural beats), un artefact auditiv, altfel spus un sunet aparent, a cărui percepţie apare în creier ca urmare a unui stimul fizic specific. Începând cu secolul al XX-lea, inclusiv în prezent, unele studii pretind că tonurile binaurale, înregistrate şi ascultate la căşti stereo, pot influenţa undele cerebrale, ajutând la relaxare. Rezultatele însă sunt incerte şi contradictorii.

În anii 2000, de pildă, au fost create software-uri pentru efectul binaural, folosite experimental în tratamentul postoperatoriu, pentru a prelungi efectele anesteziei şi pentru a diminua durerea, prin stimularea anumitor unde cerebrale, rezultatele arătând că, într-adevăr, la pacienţii cărora li s-a aplicat terapia binaurală, suferinţa postoperatorie a fost diminuată. În neuropsihologie, de asemenea, tonurile binaurale sunt încă în studiu, în vederea tratării afecţiunilor legate de auz, în tratarea diverselor dependenţe sau în relaxare, concentrare, atenţie, învăţare, memorie etc.

Undele cerebrale alpha pot fi influenţate prin tonuri binaurale, susţin unii neuropsihiatrii, pentru a reduce tensiunea arterială, pentru a creşte nivelul serotoninei, hormonul care are rol esenţial în lupta împotriva tulburărilor de somn, anxietăţii, fobiilor, depresiilor etc. Principiul tonurilor binaurale se bazează pe faptul că fiecare ureche aude (cu ajutorul căştilor stereo) o frevenţă diferită, iar creierul adoptă ritmul diferenţei dintre două frecvenţe.

Emisfera cerebrală stângă este responsabilă cu logica, raţionamentul, funcţiile analitice, iar cea dreaptă cu intuiţia, sensibilitatea, creativitatea. Medicii spun că atunci când cele două emisfere cerebrale funcţionează în acelaşi ritm, adică atunci când neuronii se sincronizează, pe un anumit interval de timp, corpul şi spiritul simt senzaţia de bine.

Dacă urechea dreaptă, de exemplu, primeşte o frecvenţă de 210 Hz, iar cea stângă de 200 Hz., cele două emisfere cerebrale se sincronizează la o frecvenţă de 10 Hz., numită “frecventa diferenţială”. Ascultarea unor sunete la o frecvenţă cuprinsă între 8 şi 12 Hz. ar ajuta, spun cei care analizează efectele tonurilor binaurale, la menţinerea unei stări similare celei de dinaintea somnului, dar în care organismul percepe încă realitatea din jur.

Undele cerebrale şi muzica viitorului

La Academia Internaţională de arte şi muzică, din Roma, un grup de cercetători şi muzicieni lucrează la un software complicat, care să pună în relaţie undele cerebrale ale unui pianist (sau orice alt instrumentist/compozitor) cu muzica pe care o interpretează.

Pianistul interpretează, să spunem, o bucată muzicală înregistrată anterior, dar se poate interveni în timp real asupra acestei interpretări, în sensul că nu va fi vorba de o simplă reinterpretare a unei compoziţii, ci de o muzică diferită, elaborată cu ajutorul software-ului specializat, care înregistrează emoţiile interpretului, mai exact, undele cerebrale ale acestuia.

Notele muzicale, compoziţia în sine nu se schimbă, dar viteza la care sunt reproduse, ca şi intonaţia, sonoritatea instrumentului pot să varieze în funcţie de starea de spirit a pianistului. O adevărată polifonie, în continuă schimbare. Acest proces este posibil graţie unui senzor fixat pe capul pianistului, care detectează activitatea creierului, a undelor cerebrale în special, date care sunt înregistrate de un computer.

Pentru viitorul apropiat, se preconizează şi posibilitatea nu numai de a modifica muzica deja creată în funcţie de starea emoţională a interpretului, dar şi să se creeze muzică, prin procedee care să conexeze undele celebrale la diferite instrumente. Rezultatul nu va fi o muzică “artificială”, rolul creatorului rămâne important, dar exploatarea sonorităţilor va fi cu totul diferită de ceea ce înseamnă astăzi. Vom avea o muzică a viitorului total diferită de cea din prezent.

Şi în alte părţi ale lumii, ca, de exemplu, la Universitatea Plymouyh, din Marea Britanie, se lucrează la astfel de programe pentru creaţii muzicale în funcţie de undele cerebrale, pentru un limbaj muzical al viitorului cu totul nou.