IIT Kanpur Research: Πώς τα εγκεφαλικά κύματα αποκαλύπτουν τον αντίκτυπο του στρες

Ερευνητές στο Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στο Κανπούρ διερευνούν πώς τα κύματα άλφα του εγκεφάλου μπορούν να αποκαλύψουν την επίδραση του στρες στις γνωστικές λειτουργίες, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους διαχείρισης του στρες και αξιολόγησης της ψυχικής υγείας.

Ερευνητές στο Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (IIT) Kanpur μελετούν τα κύματα άλφα στον εγκέφαλο – τα οποία είναι συνήθως ενεργά όταν ένα άτομο είναι ξύπνιο και χαλαρό – για να κατανοήσουν πώς το άγχος επηρεάζει τις γνωστικές λειτουργίες όπως η προσοχή, η μνήμη εργασίας και η ανάλυση κινδύνου-ανταμοιβής.

«Η ουσία της μελέτης είναι να κατανοήσουμε πώς αντιδρούν διαφορετικά οι άνθρωποι στο άγχος και πώς το άγχος μπορεί να έχει τροποποιητική επίδραση στην ανθρώπινη γνώση», είπε στο PTI ο Tushar Sandhan, επίκουρος καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών.

Κατανόηση των κυμάτων άλφα και της απόκρισης στο στρες

Η ομάδα στοχεύει να χρησιμοποιήσει μη επεμβατικά μέτρα όπως το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ή το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, για να δημιουργήσει μηχανιστικά μοντέλα διαφόρων διαστάσεων του στρες μέσω συσχέτισης με παράγοντες, όπως αισθήματα απώλειας ελέγχου ή δύναμης, αδυναμίας και άγχους που περιγράφονται στο Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5).

Τα κύματα άλφα στον εγκέφαλο, τα οποία ανακαλύφθηκαν πριν από περίπου εκατό χρόνια, λέγεται ότι παίζουν ρόλο όταν ένα άτομο βρίσκεται σε χαλαρή, εγρήγορση. Αντιπροσωπεύουν ένα ήρεμο, χαλαρό ή διαλογιστικό μυαλό και τα μάτια τους είναι συνήθως κλειστά.

Μελέτες, όπως μια που δημοσιεύτηκε στο Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) Xplore τον Οκτώβριο του 2025, διερεύνησαν την ανακούφιση από το στρες εκθέτοντας ένα αγχωμένο άτομο σε διφωνικούς παλμούς στο εύρος συχνοτήτων άλφα από 8 έως 12 Hz.

Τα binaural beats είναι μια ακουστική ψευδαίσθηση που δημιουργεί ο εγκέφαλος όταν ακούει ελαφρώς διαφορετικές συχνότητες που φτάνουν σε κάθε αυτί ξεχωριστά.

Το αποτέλεσμα έδειξε σημαντική αύξηση στη δραστηριότητα των κυμάτων άλφα, η οποία είναι σύμφωνη με τα χαμηλότερα επίπεδα στρες που παρατηρήθηκαν από τους συμμετέχοντες.

Δραστηριότητα μετωπιαίου λοβού και βιοδείκτες

Οι ερευνητές του IIT-K, με επικεφαλής τον Sandan, ερευνούν τη δραστηριότητα των κυμάτων άλφα στην προμετωπιαία περιοχή, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την κρίση, την αυτοαντίληψη και τη λήψη αποφάσεων, χρησιμοποιώντας ηλεκτροεγκεφαλογραφία.

Η ομάδα μελετά επίσης τη «μετωπιαία ασυμμετρία άλφα» – έναν βιοδείκτη που υποδηλώνει ασυμμετρία, όπου το ένα ημισφαίριο του εγκεφάλου καταγράφει περισσότερα κύματα άλφα από το άλλο. Αυτή η ασυμμετρία μπορεί να υπάρχει με έναν έντονα προκατειλημμένο τρόπο σε συγκεκριμένες ψυχιατρικές και νευρολογικές καταστάσεις, συμπεριλαμβανομένης της κατάθλιψης.

«Η μετωπική άλφα ασυμμετρία ως βιοδείκτης έχει μελετηθεί εκτενώς, ειδικά στην έρευνα της συναισθηματικής νευροεπιστήμης και της κατάθλιψης», εξήγησε ο Sandin.

«Σε αρκετές προηγούμενες μελέτες, η κατάθλιψη έχει συνδεθεί με (α) αυξημένη αριστερή μετωπιαία δύναμη άλφα, η οποία μπορεί να ερμηνευθεί ως (α) μειωμένη αριστερή μετωπική δραστηριότητα, η οποία σχετίζεται με μειωμένο κίνητρο προσέγγισης», είπε.

Τα κίνητρα προσέγγισης και απόσυρσης είναι συμπεριφορές μέσω των οποίων ένα άτομο κινείται προς ή «πιο κοντά» στην ανταμοιβή ή μακριά από την απειλή (απόσυρση).

Τεχνολογία και ανάλυση συναισθημάτων

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν έναν προσαρμοσμένο βιοενισχυτή που χρησιμοποιεί μαλακά, εύκαμπτα ηλεκτρόδια σιλικόνης EEG και ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο άνετο κεφαλόδεσμο. Η καρδιακή δραστηριότητα συλλέγεται επίσης μέσω ενός έξυπνου ρολογιού.

Ο Sandan και οι συνάδελφοί του είχαν προτείνει προηγουμένως τον DAAFNet, έναν αλγόριθμο που αναλύει δεδομένα ΗΕΓ για τον εντοπισμό και την ταξινόμηση των συναισθημάτων. Ο «Affective Computing» είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο έρευνας που περιλαμβάνει την τεχνητή νοημοσύνη, την ψυχολογία και τη γνωστική επιστήμη και εστιάζει στην ανάπτυξη συστημάτων που μπορούν να αναγνωρίσουν και να ερμηνεύσουν τα ανθρώπινα συναισθήματα.

Τα συστήματα που αναπτύχθηκαν βρίσκουν χρήσεις στη διεπαφή ανθρώπου-υπολογιστή και στη διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή, έχουν σχεδιαστεί για να γεφυρώνουν το χάσμα μεταξύ της ανθρώπινης πρόθεσης και της δράσης της μηχανής και έχουν ευρεία κλίμακα εφαρμογών από ηλεκτρονικά ευρείας κατανάλωσης μέχρι ιατρική αποκατάσταση.

Προκλήσεις και μελλοντική έρευνα

Ωστόσο, αν και τα κύματα άλφα έχουν ερευνηθεί σε βάθος τα τελευταία 100 χρόνια, σύμφωνα με έναν ειδικό, εξακολουθούν να λείπουν δεδομένα σχετικά με τη φύση των κυμάτων άλφα ως βιοδείκτη και απαιτούνται περισσότερες διαχρονικές μελέτες για αυτό το θέμα.

Σύμφωνα με τον Vaibhav Tripathi, επίκουρο καθηγητή στο τμήμα γνωστικών και εγκεφαλικών επιστημών στο Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (IIT), Gandhinagar, τα κύματα άλφα είναι τα πιο εμφανή κύματα και γίνονται καθαρά ορατά ως υπογραφή άλφα σε ένα σύστημα ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG), όταν ένα άτομο κλείνει τα μάτια του.

«Αλλά το πρόβλημα εδώ είναι ότι διαφορετικές εγκεφαλικές ταλαντώσεις ή κύματα –άλφα, βήτα ή γάμμα– μπορεί να σχετίζονται με διαφορετικές γνωστικές λειτουργίες ή ορισμένες φυσιολογικές αποκρίσεις, όπως το στρες, όπου οι ταλαντώσεις ενός ατόμου μπορεί να διαφέρουν λόγω διαφορών στις ψυχικές καταστάσεις και χαρακτηριστικά.

“Η ψυχική κατάσταση κάποιου αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας και επίσης κατά τη διάρκεια των ημερών. Το πρωί, θα έχετε περισσότερη ενέργεια. Τότε μπορεί να εργάζεστε για κάτι και κάτι μπορεί να συμβεί, ή τα συναισθήματα μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά ή η διάθεσή σας μπορεί να αλλάξει προς το χειρότερο”, εξήγησε.

Ο Tripathi, του οποίου το εργαστήριο μελετά τις υπογραφές άλφα κυμάτων σε άτομα με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής/υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ) και μείζονα καταθλιπτική διαταραχή, μεταξύ άλλων πειραμάτων, μίλησε επίσης για διαφορές σε επίπεδο χαρακτηριστικών – εάν κάποιος τείνει να είναι γενικά χαρούμενος ή τείνει προς την κατάθλιψη ή το άγχος.

«Δεδομένου ότι τα κύματα άλφα ή ο ρυθμός άλφα μπορούν να συσχετιστούν είτε με ορισμένα χαρακτηριστικά γνωρίσματα είτε με ορισμένα χαρακτηριστικά κατάστασης, εξακολουθεί να είναι θέμα συζήτησης σχετικά με τη φύση των πληροφοριών που παρέχουν τα κύματα άλφα ως βιοδείκτη», πρόσθεσε.

Πρότεινε επίσης ότι το άγχος είναι ένα μεταβλητό φαινόμενο και μπορεί να απαιτείται αντικειμενική μέτρηση του στρες.

«Γι’ αυτό αυτές οι μελέτες είναι προκλητικές», είπε η Τριπάθι. «Χρειαζόμαστε ένα αντικειμενικό μέτρο του άγχους για να μπορούμε να λαμβάνουμε υπόψη πτυχές όπως οι διαφορές σε επίπεδο χώρας στα κύματα άλφα σε μία ημέρα και σε πολλές ημέρες».

Αποποίηση ευθύνης: Το περιεχόμενο ειδήσεων λαμβάνεται από την αναφερόμενη πηγή. Οι τίτλοι, οι περιλήψεις, οι κεφαλίδες ενοτήτων και οι εικόνες δημιουργούνται ή επιλέγονται αυτόματα χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη/αλγόριθμους και μπορεί να μην είναι πάντα απόλυτα ακριβείς. Συνιστάται στους αναγνώστες να ανατρέξουν στο πλήρες άρθρο για το πλήρες περιεχόμενο.