Hersenactiviteit bij het studeren EEG

Hersenactiviteit bij het studeren
EEG
EEG staat voor ElectroEncephaloGraphy. Hierbij zal men de elektrische activiteit meten van de
hersenen. De EEG meet voltage verschillen van de neuronen in hersendelen. De hersenen bestaan uit
miljoenen neuronen, deze neuronen zijn geladen (gepolarizeerd). Neuronen met dezelfde lading
stoten elkaar af, hierdoor kan er een kettingreactie ontstaan. Dit zorgt voor een “schokgolf” ofwel
een elektrisch signaal. Dit kan opgepikt worden door elektroden die tegen de huid gedrukt worden.
Meestal wordt er data van een korte periode (20-40 minuten), over verschillende geplaatste
elektrodes bijgehouden. Dit zorgt voor zeer waardevolle gegevens voor onderzoek en diagnoses.
ERP
ERP staat voor Event Related Potentials. Dit zijn de elektro-fysiologische reacties van de hersenen op
gebeurtenissen in de omgeving. Deze gebeurtenissen kunnen eenvoudige zintuiglijke prikkels zijn,
zoals tonen, lichtflitsen of elektrische stimulatie van de huid. Echter, ook motorische gebeurtenissen
zoals het indrukken van een knop kunnen ERP's uitlokken.
ERP's bestaan uit een reeks positieve en negatieve pieken, die op een vast tijdstip optreden na de
prikkel. Hierbij kunnen we ruwweg een onderscheid maken tussen vroege pieken
(0 - 150ms na prikkel), en late pieken (later dan 150ms na prikkel).
Vroege pieken zijn gevoelig voor puur fysische kenmerken van sensorische prikkels. Dus vooral
uitwendige, motorische signalen.
Late pieken zijn meer afhankelijk van de instructies van de cognitieve taak. Dus wanneer men het
uitwendig signaal moet verwerken en op reageren.
Aurosal
Hier wordt de activatietoestand van het centrale en autonome zenuwstelsel besproken.
De activatietoestand kunnen we opdelen in 3 delen: lage arousal (zoals bij slaperigheid),
gemiddelde arousal (de ontspannen waaktoestand) en
over-arousal (bij overmatige stress, inspanning, opwinding of angstigheid).
De toestand kan veranderen door verschillende oorzaken:
Spontane fluctaties, stimulatie van buitenaf (geluid, visueel of tast),
cognitieve taken (denkprocessen), stress, sterke emoties, verschillende chemische stoffen.
De toestand van de hersenen kan gemeten worden met de EEG. Bij een lage arousel zijn er lagere
frequenties (alfa-ritme), bij hoge arousel zijn er hoge frequenties zijn (beta-ritme).
Bert Peters en Maarten Van Gestel
Case 14
1
Hersengolven
Geordend volgens stijgende frequenties.
Delta-golven (0,5-4Hz)
Delta-golven komen vaak voor bij baby’s en tijdens diepe slaap. Hoe dieper men slaapt des te
langzamer hersengolven zijn. Vaak kan men zich problemen en gebeurtenissen uit de vroegste jeugd
herinneren in deze toestand.
Theta-golven (4-8Hz)
De thèta- laag wordt ook wel de ‘creatieve’ laag genoemd. Bij de gemiddelde mens zie je deze golven
in een toestand vlak voor het wakker worden of in slaap vallen. In die toestand ziet men vaak
beelden van gebeurtenissen van de afgelopen dag. Soms ziet men opeens helder wat men goed of
fout gedaan heeft of krijgt men een moment van inzicht.
Alfa-golven (8-12Hz)
Alfa-golven hangen samen met een toestand van ontspanning. Alfa-golven moeten samengaan met
een klein percentage beta-golven van tien tot dertig procent, want anders is men te weinig actief. Bij
alfa is men wakker, kan men denken, waarnemen, studeren, muziek maken etc. Uit onderzoeken
blijkt dat als men alfa-golven produceert men van binnen rustiger is en de aandacht beter op iets
gericht kan worden. In alfa neemt men nieuwe informatie beter op, wordt deze beter opgeslagen en
kan men de informatie beter terugroepen. Het is in deze Alfa staat dat men het meest efficient kan
leren. Alfa kan niet samen met angst of agressie. Men reageert in alfa dan ook minder boos op
negatieve opmerkingen en wordt ook minder snel bang. Het aanwezig zijn van veel alfa-golven is
daarom goed voor examens, sollicitatiegesprekken, spreekbeurten enz.
SMR-golven(12-16Hz)
SMR-golven (Senso-Motorisch Ritme golven) geven fysieke rust en sensomotorisch bewustzijn aan.
Beta-golven (16-38Hz)
Bèta-golven hebben voornamelijk te maken met het survivalmechanisme. Het survivalmechanisme is
meestal op de buitenwereld gericht. Dit survivalmechanisme is in het dagelijks leven bijvoorbeeld het
oplossen van problemen en het snel kunnen reageren. Als iemand bang is, misschien wil vluchten en
bij iemand die boos, agressief of woedend is kun je bèta-golven meten in de hersenen.
De meeste mensen produceren bèta-golven ( negentig procent of meer van het totaal aan
hersengolven). In bèta is de mens gespannen, nerveus en werkt het geheugen minder goed.
Iemand die hyperactief is produceert extreem veel bèta-golven, het concentratievermogen van deze
persoon is dan ook heel slecht. Het is ook bekend dat rokers gemiddeld meer beta-golven
produceren dan niet rokers.
Gamma-golven (38-80Hz)
In de gamma staat is er een sterke mentale activiteit zoals waarneming, oplossen van problemen,
angst en bewustzijn.
Bert Peters en Maarten Van Gestel
Case 14
2
Wet van Yerkes-Dodson
De wet van Yerkes-Dodson is een empirisch vastgestelde wet die aantoont dat er een relatie is tussen
het stressniveau en de prestatie. De term stressniveau was hier synoniem met arousalniveau. De
relatie in de grafiek heeft de vorm van een omgekeerde-U. Prestatie kan betrekking hebben op
allerlei taken zoals een cognitieve taak (nadenken, een probleem oplossen), een sportprestatie of
taken als autorijden, besturen van een vliegtuig en dergelijke.
Optimaal stressniveau
Er blijkt volgens deze wet een optimaal stressniveau te zijn dat een maximale prestatie geeft. Is er
geen of te weinig stress dan is het prestatieniveau laag. Is het stress- of arousalniveau daarentegen
te hoog dan 'klapt' de grafiek om en vermindert de prestatie.
Bert Peters en Maarten Van Gestel
Case 14
3
Samenvatting
Onderzoekers hebben gezocht naar welke golven het best passen bij een studeersessie:
De meest voorkomende frequentie die we dagelijks ervaren zijn de bètagolven. Deze frequentie is
het ‘normale’ ritme van de hersenen wanneer we actief en wakker zijn. Stress kan de snelheid en het
ritme van de bètagolven veranderen waardoor ze sneller worden. Dit betekend dus dat stress een
direct effect heeft op je hersenen.
Een andere soort hersengolven zijn de alfagolven. Deze frequentie is in de hersenen te vinden
wanneer we wakker zijn, maar onszelf ontspannen. Deze alfafrequentie (of alfastaat) wordt ook wel
omschreven als een goede leerstaat. Wanneer je in alfastaat bent kun je gemakkelijker informatie
opnemen en verwerken in je brein. Er zijn verschillende manieren om in alfastaat te komen, zoals
ademhalingstechnieken, meditatie of speciale muziek.
Daarnaast zijn er thetagolven en deltagolven die voorkomen tijdens diepe slaap. Een combinatie van
theta- en alfagolven zorgt voor de beste leerstaat en eigenlijk zou je voordat je gaat werken of
studeren moeten ontspannen. Je zult merken dat je jezelf beter kunt concentreren, meer
ontspannen bent en betere werk- en leerresultaten zult behalen.
Bert Peters en Maarten Van Gestel
Case 14
4