موجة بيتا

موجات بيتا ، أو إيقاع بيتا ، هي تذبذبات عصبية (موجات دماغية) في الدماغ بتردد يتراوح بين 12.5 و30 هرتز (12.5 إلى 30 دورة في الثانية ). وتتعايش عدة إيقاعات مختلفة، بعضها مثبط والبعض الآخر محفز. ^{[ 1 ]}

يمكن تقسيم موجات بيتا إلى ثلاثة أقسام: موجات بيتا المنخفضة (12.5-16  هرتز، "بيتا  1")؛ وموجات بيتا (16.5-20  هرتز، "بيتا  2")؛ وموجات بيتا العالية (20.5-28  هرتز، "بيتا  3"). ^{[ 2 ]} حالات بيتا هي الحالات المرتبطة بالوعي الطبيعي في حالة اليقظة .

اكتشف الطبيب النفسي الألماني هانز بيرغر موجات بيتا وأطلق عليها هذا الاسم ، وهو مخترع تخطيط كهربية الدماغ (EEG) عام 1924، كطريقة لتسجيل النشاط الكهربائي للدماغ من فروة رأس الإنسان. أطلق بيرغر على الموجات ذات السعة الأكبر والتردد الأبطأ التي تظهر فوق الجزء الخلفي من فروة الرأس عندما تكون عينا الشخص مغمضتين اسم موجات ألفا . أما الموجات ذات السعة الأصغر والتردد الأسرع التي تحل محل موجات ألفا عندما يفتح الشخص عينيه، فقد أطلق عليها اسم موجات بيتا. ^{[ 3 ]}

غالباً ما ترتبط موجات بيتا منخفضة السعة ذات الترددات المتعددة والمتغيرة بالتفكير النشط أو المشغول أو القلق والتركيز النشط. ^{[ 4 ]}

في القشرة الحركية ، ترتبط موجات بيتا بانقباضات العضلات التي تحدث في الحركات متساوية التوتر ، وتُثبط قبل وأثناء تغيرات الحركة، ^{[ 5 ]} مع ملاحظات مماثلة في المهارات الحركية الدقيقة والكبيرة. ^{[ 6 ]} ترتبط دفعات نشاط بيتا بتقوية التغذية الراجعة الحسية في التحكم الحركي الثابت، وتقل عند حدوث تغير في الحركة. ^{[ 7 ]} يزداد نشاط بيتا عندما يتعين مقاومة الحركة أو كبحها إراديًا. ^{[ 8 ]} يؤدي التحفيز الاصطناعي لزيادة موجات بيتا في القشرة الحركية بواسطة نوع من التحفيز الكهربائي يُسمى التحفيز بالتيار المتردد عبر الجمجمة، بما يتوافق مع ارتباطه بالانقباض متساوي التوتر، إلى إبطاء الحركات الحركية. ^{[ 9 ]}

كشفت دراسات التغذية الراجعة للمكافأة عن وجود مكونين متميزين من نوع بيتا؛ مكون بيتا مرتفع (جاما منخفض)، ^{[ 10 ]} ومكون بيتا منخفض. ^{[ 11 ]} ويرتبط مكون بيتا المرتفع، عند تلقي نتيجة غير متوقعة باحتمالية منخفضة، بمكاسب غير متوقعة. ^{[ 12 ]} أما مكون بيتا المنخفض، فيُقال إنه يرتبط بفقدان المكاسب، عندما تكون متوقعة. ^{[ 11 ]}

أثناء الراحة، تسود تذبذبات بيتا السريعة في القشرة الجبهية الجانبية (LPFC) لدى البشر، وذلك بعد زيادة في التردد من الخلف إلى الأمام. تتوافق هذه الزيادة في تردد بيتا في المناطق الفرعية الأمامية مع نموذج تشريحي لوظيفة القشرة الجبهية الجانبية، حيث يكون التحكم المعرفي منظمًا هرميًا، مع آليات تحكم أكثر تجريدًا وتعقيدًا تُدار بواسطة المناطق الأمامية، وتحكم أكثر مباشرة/ملموسة في العمل الموجه نحو الهدف في المناطق الخلفية. ويتفق هذا أيضًا مع حقيقة أن تردد بيتا في الجزء الخلفي من القشرة الجبهية الجانبية أبطأ، على غرار ما يُلاحظ في القشرة الحركية أثناء الراحة. ^{[ 13 ]}

يُعدّ تحديد ما إذا كانت موجات بيتا، على سبيل المثال، ذات أهمية وظيفية بحد ذاتها، أو ما إذا كانت مجرد نتاج ثانوي (توافقي) لإيقاعات أقوى غير جيبية ذات ترددات منخفضة (مثل موجات ألفا)، تحديًا كبيرًا في دراسة تذبذبات محددة. ^{[ 14 ]} طوّرت دراسة أُجريت عام 2023 خوارزمية جديدة للكشف عن نبضات بيتا "الحقيقية" وتحليلها فقط، والتي لا تتزامن زمنيًا أو مكانيًا مع إيقاعات أخرى أكثر بروزًا ذات ترددات منخفضة. ووجد الباحثون أن خصائص هذه النبضات "الحقيقية" تتأثر بشكل منهجي بالمتطلبات المعرفية لمهمة الذاكرة العاملة. وقدّم هذا دليلًا قويًا على أن إيقاعات بيتا هي إشارة عصبية مميزة وذات أهمية وظيفية في الذاكرة العاملة البشرية، وليست مجرد نتاج ثانوي لتذبذبات أخرى. ^{[ 14 ]}

تُعتبر موجات بيتا مؤشراً شائعاً على النقل العصبي التثبيطي في القشرة الدماغية، والذي يتوسطه حمض غاما أمينوبوتيريك (GABA)، وهو الناقل العصبي التثبيطي الرئيسي في الجهاز العصبي للثدييات. تُحفز البنزوديازيبينات، وهي أدوية تُعدل مستقبلات GABA _A ، موجات بيتا في تسجيلات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لدى البشر ^{[ 15 ]} والفئران ^{[ 16 ]} . كما تُلاحظ موجات بيتا التلقائية بشكل منتشر في تسجيلات تخطيط كهربية الدماغ لفروة الرأس لدى الأطفال المصابين بمتلازمة تضاعف 15q11.2-q13.1 ( Dup15q )، والذين لديهم تضاعف في جينات الوحدات الفرعية لمستقبلات GABA _{A ، وهي} GABRA5 و GABRB3 و GABRG3 ^{[ 17 ]} . وبالمثل، يُظهر الأطفال المصابون بمتلازمة أنجلمان، والذين لديهم حذف في نفس جينات الوحدات الفرعية لمستقبلات GABA _A، انخفاضاً في سعة موجات بيتا. ^{[ 18 ]} وبالتالي، من المحتمل أن تكون موجات بيتا مؤشرات حيوية لخلل GABAergic، وخاصة في اضطرابات النمو العصبي الناجمة عن عمليات الحذف/التضاعف 15q.