Mu-rytm (μ-rytm, rolandisk rytm, sensomotorisk rytm, arcoid (arceau) rytm, bågformad (wicket) rytm, kamrytm, bågformig rytm) - hjärnans rytm i den periodiska flödesrörelsen i den sensoriska delen av den sensoriska delen vid en frekvens på 8 - 13 Hz (oftast 9 - 11 Hz). Dessa fluktuationer kan registreras med hjälp av elektroencefalografi (EEG), magnetoencefalografi (MEG) eller elektrokortikografi (ECOG). Mest uttalad i ett tillstånd av fysisk vila. Till skillnad från alfarytmen , som inträffar med en liknande frekvens på baksidan av huvudet ovanför synbarkenäven i vila är mu-rytmen lokaliserad över den motoriska cortex . Hos en person uppstår mu-undertryckning när han eller hon utför en rörelse eller, efter viss träning, när han eller hon visualiserar (föreställer sig) rörelsen. Denna undertryckning kallas desynkronisering (minskning i signalamplitud) eftersom orsaken till uppkomsten av rytmiska mönster på EEG är den synkrona aktiviteten hos ett stort antal neuroner . Dessutom undertrycks mu-rytmen när en person observerar utförandet av en annan persons rörelser. Ramachandran och kollegor föreslog att detta är ett tecken på att spegelneuronsystemet är involverat i undertryckandet av mu-rytmen [1] [2] , men det finns motståndare till denna teori [3] . Mu-rytmen är av intresse för många forskare. Till exempel, när man studerar nervsystemets utveckling , är detaljerna om bildandet av mu-rytmen i spädbarns- och barndomen och dess roll i inlärningsprocesser av intresse [4] . Eftersom vissa forskare tror att autismspektrumstörning (ASD) till stor del är förknippad med förändringar i spegelneuronsystemet [1] [5] [6] och att mu-dämpningen återspeglar aktiviteten hos spegelneuroner [2] , är många av dessa forskare intresserad av studiet av mu-rytmen hos personer med autismspektrumstörningar. Mu-rytmen används ofta i konstruktionen av hjärn-dator-gränssnitt (MCI). Med utvecklingen av MCI-system hoppas läkarna kunna ge människor med svåra funktionshinder nya sätt att kommunicera, manipulera och röra sig i rymden [7] .
Spegelneuronsystemet upptäcktes på 1990-talet i makaker [6] . Forskning har funnit neuroner som avfyras när apor utför enkla uppgifter, såväl som när apor ser någon annan utföra liknande enkla uppgifter [8] . Detta tyder på att dessa neuroner spelar en viktig roll i hjärnan som bearbetar andra människors rörelser utan att de upprepas fysiskt. Dessa neuroner kallas spegelneuroner och de bildar spegelneuronsystemet. Mu-rytmen undertrycks när dessa neuroner avfyras. Tack vare detta fenomen kan forskare studera aktiviteten hos spegelneuroner hos människor [9] . Det finns bevis för att spegelneuroner finns hos både människor och icke-mänskliga djur. Spegelneuroner hos människor tros vara belägna i den högra laterala occipitotemporala gyrusen , den vänstra nedre parietalloben , den högra främre parietalloben och den vänstra nedre frontala gyrusen [6] [10] [11] . Vissa forskare tror att undertryckandet av mu-rytmen kan vara en konsekvens av aktiviteten hos spegelneuroner och är en integrerad bearbetning på hög nivå av aktiviteten hos spegelneuronsystemet [2] [12] [13] [14] . Studier på apor (med invasiva inspelningsmetoder) och människor (med EEG och fMRI ) har visat att spegelneuroner inte bara eldar under motorisk aktivitet, utan också svarar på avsikt [15] .
Den centrala alfaliknande rytmen, som svarar med en minskning av amplituden på både oberoende och observerade rörelser, finns hos nyfödda från 11 veckors ålder med en frekvens av 3 Hz. Frekvensen av dess svängningar ökar snabbt under det första levnadsåret och når 6-8 Hz. De flesta forskare tenderar att betrakta denna centrala rytm som nyföddas mu-rytm, som har samma karaktär som hos vuxna. Med åldern fortsätter mu-rytmfrekvensen att öka och når 9 Hz vid 4 års ålder och stabiliseras vid 10 Hz vid vuxen ålder [16] .
Mu-rytmen anses vara en indikator på spädbarns imiterande förmågor . Förmågan att imitera spelar en viktig roll i utvecklingen av motoriska färdigheter , användningen av verktyg och förståelsen av orsak och verkan genom social interaktion [10] . Imitation är en viktig del av att utveckla sociala färdigheter och förstå icke-verbala signaler [4] . Mu-rytmen finns hos både vuxna och barn före och efter utförandet av en motorisk uppgift, som åtföljs av dess desynkronisering. Men hos spädbarn under utförandet av målmedvetna rörelser är graden av desynkronisering större än hos vuxna. En liknande bild observeras inte bara under oberoende rörelser, utan också under observation av en annan persons rörelser [4] .
Autism är förknippat med ett underskott i social interaktion och kommunikation . Mu-rytmen och spegelneuronsystemet studeras för deras möjliga roll i utvecklingen av denna sjukdom. Hos en frisk person avfyras spegelneuroner när de utför handlingar eller när de observerar en annan person som utför handlingar. Hos personer med autism aktiveras spegelneuroner (och därför dämpas mu-vågor) endast när en person utför en handling på egen hand, men inte när man observerar en annan persons handlingar [1] [5] . Denna upptäckt har fått vissa forskare att föreslå att autism är förknippat med en funktionsfel hos spegelneuroner, där det är svårt att förstå andra människors avsikter och mål [6] . Dessa funktionsnedsättningar kan förklara svårigheterna för personer med autism att kommunicera och förstå andra människor.
Hjärn-datorgränssnitt (BCI) är en framväxande teknologi som tros en dag ge människor med funktionshinder större självständighet. Det förväntas att dessa tekniker kommer att kunna hjälpa människor som är nästan helt eller till och med helt förlamade, till exempel med sjukdomar som tetraplegi (quadriplegia) eller amyotrofisk lateralskleros . BCI: er kan hjälpa sådana patienter att kommunicera eller till och med låta dem kontrollera rörelsen av rullstolar och neuroproteser [7] [17] . En typ av MCI är ett gränssnitt som använder händelsedriven mu-rytmdesynkronisering för att styra en dator [7] . Denna metod för att övervaka hjärnaktivitet är baserad på det faktum att när en grupp neuroner är i vila, tenderar de att skjuta i synk. Om MKI-operatören mentalt föreställer sig en rörelse ("händelse") kommer desynkronisering (relaterad till "händelsen") att inträffa. Neuroner som tidigare sköt synkront kommer att få sina individuella, olika avfyringsmönster. Detta kommer att leda till en minskning av amplituden för den inspelade signalen, som kan spelas in och analyseras med hjälp av en dator. Operatörer av sådana MKI:er är utbildade att visualisera rörelser av ben, armar och/eller tunga. Dessa kroppsdelar har avlägsna projektionszoner av hjärnbarken och därför är de lättast att skilja från varandra på basis av elektroencefalogram (EEG) eller elektrokortikogram (ECoG) inspelningar från elektroder placerade ovanför den motoriska cortex [7] [18] . Händelsedriven desynkronisering kan användas tillsammans med andra metoder för att övervaka hjärnans elektriska aktivitet, vilket möjliggör skapandet av hybrid-BCI:er, som ofta visar sig vara effektivare än BCI:er med endast en övervakningsmetod [7] [18] .
Mu-rhythm beskrevs först av Gasteau 1952 [19] och karakteriserades av honom som " the rythme en arceau " för dess karakteristiska bågformade vågform. Senare, i den elektroencefalografiska litteraturen, kallades mu-rytmen roland eller central alfarytm, eftersom dess fokus är beläget nära den centrala (roland) fåran i hjärnbarken, och oscillationsfrekvensen sammanfaller med frekvensen för den occipitala alfarytmen [ 16] . Men under lång tid fick det inte så stor betydelse, eftersom man trodde att det bara förekommer hos en liten del av människor [2] . Användningen av moderna signalanalystekniker, såsom oberoende komponentanalys , har bevisat närvaron av mu-rytmen hos de flesta friska människor [20] .
Till skillnad från α-rytmen aktiveras μ-rytmen vid psykisk stress och mental stress. Utförandet av alla rörelser, oavsett deras struktur, kraft, temporala, rumsliga egenskaper, åtföljs alltid av blockering av μ-rytmen. Rytm blockeras också av en mental representation av rörelse, ett tillstånd av beredskap för rörelse eller taktil stimulering. Lite reagerar på effekterna av andra stimuli, såsom ljus och ljud [2] . Det uttrycks i blinda, som kompenserar för förlusten av synen genom utvecklingen av taktil och motorisk utforskning av miljön, hos vilka det förekommer tre gånger oftare än hos seende. Dessutom uttrycks μ-rytmen hos idrottare (fem gånger oftare än hos icke-idrottare) [21] .
| EEG rytmer | |
|---|---|