뇌파(EEG, Electroencephalography)
1. 뇌파(EEG)란?
뇌파(Electroencephalography, EEG)는 뇌의 전기적 활동을 측정하여 기록한 것입니다.
신경세포(Neuron)들이 활동할 때 발생하는 전기 신호(생체전위, Bioelectric Potential)를 감지하여 두피 전극(Scalp Electrodes)을 통해 기록합니다.
뇌의 기능 및 건강 상태를 평가하는 중요한 검사
신경세포 간의 시냅스 활동에서 발생하는 전기적 변화(Postsynaptic Potential)를 반영
수면, 의식 수준, 발작(epilepsy) 등의 평가에 사용
2. 뇌파의 생성 원리
(1) 신경세포의 전기적 활동
뇌파는 피질(대뇌피질, Cerebral Cortex)의 신경세포 활동에서 발생합니다.
- 뉴런(Neuron)들이 활성화(Depolarization)와 억제(Hyperpolarization)를 반복하면서 전위 차이를 만듦
- 이 활동이 시냅스 후 전위(Postsynaptic Potential, PSP)를 형성하여 주변 신경세포들과 동기화됨
- 이 동기화된 신호들이 두피 전극에서 감지됨
뇌파는 개별 뉴런이 아닌, 여러 신경세포가 동시다발적으로 활동한 결과물!
(2) EEG 측정 방법
EEG는 두피(Scalp) 표면에 전극을 부착하여 측정합니다.
- 가장 많이 사용하는 방식: 국제 10-20 시스템(International 10-20 System)
- 전극을 일정한 간격으로 배치하여 뇌의 여러 영역에서 전기적 활동을 기록
기본적인 전극 위치
- Fp (Frontal pole): 전두극
- F (Frontal): 전두엽
- C (Central): 중심부
- P (Parietal): 두정엽
- O (Occipital): 후두엽
- T (Temporal): 측두엽
특정 위치의 전극을 통해 각 뇌 영역의 전기적 활동을 평가 가능
3. 뇌파의 종류 (EEG Frequency Bands)
뇌파는 주파수(Frequency, Hz)에 따라 다섯 가지 유형으로 나뉩니다.
뇌파 종류 주파수(Hz) 특징 주요 기능
| 델타파 (Delta, δ) | 0.5 ~ 4 Hz | 가장 느린 뇌파 | 깊은 수면(Non-REM), 의식 저하 |
| 세타파 (Theta, θ) | 4 ~ 8 Hz | 느린 뇌파 | 졸음, 명상, 창의성 |
| 알파파 (Alpha, α) | 8 ~ 13 Hz | 중간 속도 | 안정 상태, 명상, 이완 |
| 베타파 (Beta, β) | 13 ~ 30 Hz | 빠른 뇌파 | 집중, 각성, 문제 해결 |
| 감마파 (Gamma, γ) | 30 ~ 100 Hz | 가장 빠른 뇌파 | 고차원 사고, 학습, 기억 |
뇌 상태에 따라 특정 뇌파가 우세하게 나타남!
(1) 델타파(Delta Wave, δ) – 0.5~4 Hz
특징
- 가장 느린 주파수의 뇌파
- 깊은 수면(Non-REM 수면 3~4단계)에서 주로 발생
- 성장 호르몬 분비와 관련
주요 기능
- 깊은 휴식과 회복
- 면역 기능 강화
- 어린이와 유아에서 많이 나타남
이상 신호
- 깨어 있는 상태에서 델타파 증가 → 뇌손상, 치매, 혼수(coma) 가능성
(2) 세타파(Theta Wave, θ) – 4~8 Hz
특징
- 수면 직전, 졸음 상태에서 활성화
- 명상, 창의적 사고와 연관
주요 기능
- 감정 조절 및 직관적 사고
- 기억 형성(해마와 관련)
- 얕은 수면(REM 수면)에서 증가
이상 신호
- 정상적인 깨어 있는 상태에서 세타파 증가 → ADHD(주의력결핍 과잉행동장애), 학습 장애 가능성
(3) 알파파(Alpha Wave, α) – 8~13 Hz
특징
- 차분하고 안정된 상태에서 주로 발생
- 눈을 감고 휴식할 때 증가
- 후두엽(Occipital Lobe)에서 강하게 나타남
주요 기능
- 신체 이완 및 스트레스 감소
- 명상과 깊은 집중 상태 유도
이상 신호
- 알파파 감소 → 불안, 스트레스 증가
- 알파파 과다 → 과도한 이완, 집중력 저하
(4) 베타파(Beta Wave, β) – 13~30 Hz
특징
- 각성, 집중, 문제 해결 시 활성화
- 전두엽(Frontal Lobe)에서 강하게 나타남
주요 기능
- 논리적 사고, 문제 해결
- 운동 조절(운동 피질과 관련)
이상 신호
- 베타파 과다 → 스트레스, 불안, 불면증
- 베타파 감소 → 졸음, 집중력 저하
(5) 감마파(Gamma Wave, γ) – 30~100 Hz
특징
- 가장 빠른 뇌파
- 고차원 사고(High-Level Cognition)와 관련
- 학습과 기억 형성에 중요
주요 기능
- 의식적 인지와 문제 해결
- 창의적 사고, 직관력 향상
이상 신호
- 감마파 감소 → 기억력 저하, 인지 기능 장애(알츠하이머병과 관련)
4. 뇌파 검사(EEG)의 임상적 활용
뇌파 검사는 다양한 신경학적 질환 진단에 사용됩니다.
뇌전증(Epilepsy) – 비정상적인 급격한 전기 활동(경련 시 뇌파 변화)
수면장애(Sleep Disorders) – 렘(REM) 수면 및 델타파 분석
뇌손상(Traumatic Brain Injury, TBI) – 델타파 증가 여부 확인
치매(Dementia, Alzheimer’s) – 감마파 감소
5. 결론
뇌파(EEG)는 신경세포의 전기적 활동을 기록하는 검사
델타(깊은 수면), 세타(졸음), 알파(이완), 베타(집중), 감마(고차원 사고)로 나뉨
뇌 상태에 따라 특정 뇌파가 활성화됨
뇌전증, 수면장애, 치매 등의 진단에 활용됨
즉, 뇌파는 우리의 정신 상태와 건강을 반영하는 중요한 생체 신호입니다!