요람에서 무덤까지의 뇌파, 연령에 따른 뇌파는 차이가 큽니다. 우리는 태어나자마자 몸도 자라고, 머리도 자라고 그리고 뇌도 자랍니다. 뇌가 자라면서 뇌파는 같은 연령에서도 개인적으로 폭도 크고 좌우차이도 큽니다. 각 연령층에서 연령별 주파수보다 느린 배경뇌파를 보이면 이상뇌파이고, 광범성 대뇌피질 기능저하가 의심됩니다. (*배경뇌파는 뇌의 정상적인 전기적 활동을 나타냅니다. 특정한 자극이나 특정한 정신적 작업이 이루어지지 않는 상태에서도 계속해서 나타나는 전기적 신호입니다.). 뇌파의 진폭은 유아기 > 초, 중, 고등학생 > 성인의 순서입니다. 소아기의 뇌파, 각성시 정상아의 배경뇌파 주파수를 알아보겠습니다. 1세는 5Hz 이상, 3세는 6Hz 이상, 5세는 7Hz 이상, 8세는 8Hz 이상입니다.
1. 신생아의 뇌파 (1개월~12개월)
신생아는 먹고 자고, 먹고 자고 해서 수면상태와 각성상태가 구별하기 어렵습니다. 물론 호흡, 근전도, 안구운동 등 다원기록으로, 그리고 엄마, 아빠의 눈으로 구별할 수 있습니다. 신생아는 중추신경계의 발달이 급속하게 이루어집니다. 신생아의 뇌가 빠르게 발달하고 있다는 것을 반영합니다. 신생아는 짧은 수면과 각성주기가 짧아 뇌파의 패턴이 빈번하게 변화됩니다. 신생아의 뇌파는 성인에 비해 낮은 주파수 범위로 발생합니다. 델타파(Delta waves)와 세타파(Theta waves)가 주를 이루며, 뇌파는 뇌의 성숙도와 관련 있습니다. 신생아는 깊은 수면으로 인해 델타파(Delta waves)가 두드러집니다. 신생아의 뇌파에서는 간헐적으로 활동하는 경향도 있으며 성인보다 더 불규칙적이고 불완전합니다. 시간이 지남에 따라 뇌파는 점차 안정되고 보다 안정된 주파수 패턴을 나타내며, 주파수와 진폭이 모두 증가합니다. 이러한 특성들은 신생아의 뇌가 빠르게 발달하고 있는 과정에서 나타나는 정상적인 현상입니다. 시간이 지남에 따라 뇌의 성숙도에 따라 뇌파의 패턴도 변화하게 됩니다. 1개월~3개월 신생아는 2~3Hz의 불규칙 서파가 비동기성으로 나타나는데 델타파(Delta waves)가 많으며 중심부에서 4~6Hz의 율동성 파가 서서히 나타나기 시작합니다. 3개월을 지나면서 후두엽에서 진폭이 전반적으로 높아지며 후두엽 율동파(4~5Hz)가 나타나기 시작하면서 수면방추파가 출현합니다. 6개월이 지나면서 수면 1기, 수면 2기의 분류가 가능해집니다. 6개월 이후에는 주파수가 빨라지기 시작하면서 세타파(Theta waves)와 델타타(Delta waves)가 혼합 발생합니다. 세타파(4~7Hz, Theta waves)가 중심부에 출현하면서 점차 대칭성을 이루어갑니다. 10개월 이후에는 후두엽와 두정엽의 율동 주파수가 5~8Hz가 되고 성인과 비슷한 알파파(Alpha waves)가 출현할 때도 있습니다. 딱 1년 만에 이러한 뇌파 발생이 정말 신비스럽습니다. 심지어는 성인과 비슷한 알파파(Alpha waves)가 나올 때가 있음을 알며 정말 빠른 신경망의 발달이 아닐 수 없습니다.
2. 유아기의 뇌파 (1세~5세)
유아기 시기는 전두엽과 두정엽에서 가장 고진폭인 뇌파가 발생하는 시기입니다. 3세일 때는 좌우뇌파의 차이가 감소하기 시작하고 좌우뇌 동기성이 증대합니다. 3~5세일 때는 7~9Hz 정도의 안정된 배경뇌파가 나옵니다. 후두엽가 우세하게 나오기 시작합니다. 4세 이후에는 세타파가 감소하며 두정엽에서는 율동성 세타파가 발현합니다. 4세까지는 세타파가 알파파보다 우세합니다. 이러한 이유로 말 안 듣는 4세라는 말이 나왔을까요?, 5~6세의 경우 알파파(Alpha waves)와 세타파의 출현빈도가 비슷해지면서, 델타파(Delta waves), 세타파(Theta waves), 알파파(Alpha waves)가 혼입되어 배경뇌파를 이루어집니다.
3. 6세~10세, 11세~19세의 뇌파
6세 이후 시기는 기초뇌파가 완성되는 시기입니다. 생각보다 빠른 시기에 기초뇌파가 완성된다는 생각이 듭니다. 자녀가 어린이집, 유치원 다닐 때, 조기교육이 중요합니다. 8세(초등학교 입학시기)부터는 양호한 알파파가 나오기 시작합니다. 8~9세부터는 알파파(Alpha waves)가 9~11Hz 정도의 주파수로 안정됩니다. 후두엽에서 알파파(Alpha waves)와 혼재하여 세타파(Theta waves)의 혼입이 나타나기도 합니다. 10세 이후로는 후두부의 알파파( Alpha waves)가 9~12Hz, 30~50μV로 성인뇌파에 가깝게 뇌파가 안정됩니다. 전두엽, 두정엽, 측두엽에서는 저진폭의 세타파(Theta waves)가 소량 혼입되기도 합니다. 교육에 있어서 뇌파가 정말 중요한데, 뇌파에 대해 조기교육에 대한 중요성을 강조하는 곳은 거의 없습니다. 뇌파에 대한 심층연구가 대중적인 이슈로 부각이 되면 좋겠습니다. 뇌파가 교육과 연계되고 정말 중요한 역할을 할 수 있음을 명심하면 좋겠습니다.
4. 고령자의 뇌파
정상 성인의 시기를 지나서, 50세쯤 되면 측두엽에서 서파(델타파, 세타파)가 발생하기 시작합니다. 나이 먹으면서 생리적 노화의 시작인 것입니다. 60세 이후에는 서파가 증가하면서 알파파(Alpha waves)의 주파수도 낮아지기 시작합니다. 젊은 성인의 알파파(Alpha waves)는 10~11Hz이자만, 60대에는 9Hz, 65세~70세 이후에는 8~9Hz로 느려집니다. 고령자의 뇌파의 특성은 알파파(Alpha waves)가 느려지기 시작하면서, 베타파(Beta waves)의 출현빈도가 증가하고 진폭도 증가합니다. 세타파(5~7Hz, Theta waves)가 산발적으로 증가하게 되고, 우뇌보다 좌뇌가 조금 느린 뇌파가 나오기 시작합니다. 수면의 질도 낮아지는 수면 3기, 4기가 감소됩니다. 70세, 80세 이상이 되면 렘수면이 전체 수면의 20% 이하로 감소가 되어 깊은 잠을 못 자고 일어나는 현상이 생깁니다. 배경 뇌파에서는 알파파(Alpha waves)의 주파수가 느려지고, 뇌의 중심부와 두정엽의 주파수도 느려지고 이상뇌파가 출현이 증가됩니다.
평생 뇌파는 중요합니다.
뇌파는 연령에 따라 다르기 때문에 뇌파를 검사할 경우에는 나이를 반드시 고려해야 한다. 뇌파 검사 소견으로 수면 정도, 수면 깊이 정도, 장해 정도도 어느 정도 추정이 가능합니다.일반적으로 의식상태가 정상적으로 진행이 되면 델타파가 감소한다. 의식 장해 정도가 클수록 고진폭의 서파 출현이 많아지고, 서파의 주파수가 낮아지는 경향이 있다. 체온이 증가하면 뇌파의 주파수와 진폭이 약간 증가합니다. 몸속의 ph가 감소되면 뇌파는 점차적으로 서파(Slow Wave)화 됩니다. 과호흡이 시작되면 말초혈관이 수축으로 인해 뇌파의 진폭이 증대되고 서파로 진행됩니다. 중증도 빈혈이 있으면 뇌파 주파수가 감소되고 진폭이 증대되고 델타파가 출현될 수 있습니다. 기초대사가 저하되면 주파수가 감소되어집니다. 갑상선약제로 인해 알파파가 주파수가 증가될 수 있습니다. 여성의 경우 월경시 알파파 주파수는 감소됩니다. 혈당이 50mg/㎗ 이하일 경우 서파가 산발적으로 출현되고 혈당이 더 저하되면 광범위한 서파가 출현됩니다. 저혈당 50mg/㎗의 경우 뇌파 진폭이 증대되고 주파수도 다소 증가될 수 있습니다. 과혈당 250mg/㎗의 경우 속파화(Fast Wave)가 진행될 수 있습니다. 혈행이 정지되면 뇌파는 소실됩니다.
뇌파를 혼자서 조절할 수 있는 것은 아주 어렵습니다. 최근에는 뉴로피드백 훈련이 일반인들에게 조금씩 알려지고 있습니다. 뇌파 훈련, 뉴로피드백 훈련으로 뇌건강에 도움을 줄 수 있습니다.