คลื่นเบต้าหรือจังหวะเบต้าคือการสั่นของระบบประสาท (คลื่นสมอง) ในสมองที่มี ช่วง ความถี่ระหว่าง 12.5 ถึง 30 เฮิรตซ์ (12.5 ถึง 30 รอบต่อวินาที ) มีจังหวะที่แตกต่างกันหลายแบบอยู่ร่วมกัน โดยบางจังหวะมีหน้าที่ยับยั้ง และบางจังหวะมีหน้าที่กระตุ้น^{[ 1 ]}

คลื่นเบต้าสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: คลื่นเบต้าต่ำ (12.5–16 Hz, "เบต้า 1"); คลื่นเบต้า (16.5–20 Hz, "เบต้า 2"); และคลื่นเบต้าสูง (20.5–28 Hz, "เบต้า 3") ^{[ 2 ]}สถานะเบต้าเป็นสถานะที่เกี่ยวข้องกับจิตสำนึกขณะตื่นตาม ปกติ

คลื่นเบต้าถูกค้นพบและตั้งชื่อโดย ฮันส์ เบอร์เกอร์จิตแพทย์ชาวเยอรมันผู้คิดค้น การตรวจ คลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ในปี 1924 ซึ่งเป็นวิธีการบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองจากหนังศีรษะของมนุษย์ เบอร์เกอร์เรียกคลื่นที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่กว่าและความถี่ต่ำกว่าที่ปรากฏขึ้นเหนือหนังศีรษะด้านหลังเมื่อผู้ถูกทดสอบหลับตาว่าคลื่นอัลฟาส่วนคลื่นที่มีแอมพลิจูดขนาดเล็กกว่าและความถี่สูงกว่าที่เข้ามาแทนที่คลื่นอัลฟาเมื่อผู้ถูกทดสอบลืมตาขึ้นนั้นเรียกว่าคลื่นเบต้า^{[ 3 ]}

คลื่นเบต้าแอมพลิจูดต่ำที่มีความถี่หลากหลายและแตกต่างกัน มักเกี่ยวข้องกับการคิดอย่างกระตือรือร้น วุ่นวาย หรือวิตกกังวล และสมาธิที่กระตือรือร้น^{[ 4 ]}

คลื่นเบต้า เหนือคอร์เทกซ์มอเตอร์เกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อที่เกิดขึ้นใน การเคลื่อนไหว แบบไอโซโทนิกและจะถูกระงับก่อนและระหว่างการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหว^{[ 5 ]}โดยมีการสังเกตที่คล้ายกันในทักษะการเคลื่อนไหวแบบละเอียดและแบบหยาบ^{[ 6 ]}การระเบิดของกิจกรรมเบต้าเกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างการตอบสนองทางประสาทสัมผัสในการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบคงที่ และลดลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหว^{[ 7 ]}กิจกรรมเบต้าจะเพิ่มขึ้นเมื่อต้องต้านทานการเคลื่อนไหวหรือระงับการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ^{[ 8 ]}การเหนี่ยวนำคลื่นเบต้าที่เพิ่มขึ้นเหนือคอร์เทกซ์มอเตอร์โดยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าแบบหนึ่งที่เรียกว่าการกระตุ้นกระแสสลับผ่านกะโหลกศีรษะซึ่งสอดคล้องกับการเชื่อมโยงกับการหดตัวแบบไอโซโทนิก ทำให้การเคลื่อนไหวของมอเตอร์ช้าลง^{[ 9 ]}

การตรวจสอบผลตอบรับรางวัลเผยให้เห็นส่วนประกอบเบต้าที่แตกต่างกันสองส่วน ได้แก่ ส่วนประกอบเบต้าสูง (แกมมาต่ำ) ^{[ 10 ]}และส่วนประกอบเบต้าต่ำ^{[ 11 ]}ส่วนประกอบเบต้าสูงจะมีความชัดเจนมากขึ้นเมื่อได้รับผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด โดยมีความน่าจะเป็นต่ำ^{[ 12 ]}อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบเบต้าต่ำนั้นกล่าวกันว่าเกี่ยวข้องกับการไม่ได้รับผลกำไร เมื่อคาดว่าจะได้รับผลกำไร^{[ 11 ]}

ในระหว่างการพักผ่อน การแกว่งของเบต้าที่รวดเร็วจะพบได้ทั่วไปในคอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลด้านข้าง (LPFC) ในมนุษย์ โดยมีความถี่เพิ่มขึ้นจากด้านหลังไปด้านหน้า การเพิ่มขึ้นของความถี่เบต้าในบริเวณย่อยด้านหน้ามากขึ้นนี้สอดคล้องกับแบบจำลองทางกายวิภาคของการทำงานของ LPFC ซึ่งการควบคุมการรับรู้จะถูกจัดระเบียบตามลำดับชั้น โดยกลไกการควบคุมที่เป็นนามธรรมและซับซ้อนมากขึ้นจะอยู่ในขอบเขตด้านหน้าสุด และการควบคุมโดยตรง/เป็นรูปธรรมมากขึ้นของการกระทำที่มุ่งเป้าหมายจะอยู่ในขอบเขตด้านหลัง นอกจากนี้ยังสอดคล้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าเบต้าของ LPFC ด้านหลังมีความถี่ที่ช้ากว่า คล้ายกับที่สังเกตได้ในคอร์เทกซ์มอเตอร์ขณะพักผ่อน^{[ 13 ]}

ความท้าทายที่สำคัญในการศึกษาการสั่นเฉพาะ เช่น คลื่นเบต้า คือการพิจารณาว่าการสั่นเหล่านั้นมีความเกี่ยวข้องในเชิงฟังก์ชันด้วยตัวมันเองหรือไม่ หรือเป็นเพียงสิ่งแปลกปลอม (ฮาร์โมนิก) ของจังหวะที่ไม่เป็นไซน์ที่แรงกว่าที่ความถี่ต่ำกว่า (เช่น คลื่นอัลฟา) ^{[ 14 ]}การศึกษาในปี 2023 ได้พัฒนาอัลกอริทึมใหม่เพื่อตรวจจับและวิเคราะห์เฉพาะการระเบิดของเบต้า "ของแท้" ที่ไม่เกิดขึ้นพร้อมกันในเวลาหรือพื้นที่กับจังหวะความถี่ต่ำที่เด่นชัดกว่า นักวิจัยพบว่าลักษณะของการระเบิดของเบต้า "ของแท้" เหล่านี้ได้รับการปรับเปลี่ยนอย่างเป็นระบบโดยความต้องการทางปัญญาของงานหน่วยความจำในการทำงาน ซึ่งให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าจังหวะเบต้าเป็นสัญญาณประสาทที่แตกต่างและมีความเกี่ยวข้องในเชิงฟังก์ชันในหน่วยความจำในการทำงานของมนุษย์ ไม่ใช่เพียงแค่ผลพลอยได้ของการสั่นอื่นๆ^{[ 14 ]}

คลื่นเบต้ามักถูกพิจารณาว่าเป็นตัวบ่งชี้การส่งสัญญาณคอร์เทกซ์แบบยับยั้งที่เกิดจากกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (GABA) ซึ่งเป็นสารสื่อประสาท แบบยับยั้งหลัก ของระบบประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เบนโซไดอะซีพีน ซึ่งเป็นยาที่ปรับเปลี่ยนตัวรับGABA _Aจะกระตุ้นให้เกิดคลื่นเบต้าในการบันทึก EEG จากมนุษย์^{[ 15 ]}และหนู^{[ 16 ]}นอกจากนี้ยังพบคลื่นเบต้าที่เกิดขึ้นเองกระจายไปทั่วในการบันทึก EEG จากหนังศีรษะของเด็กที่มีกลุ่มอาการ 15q11.2-q13.1 ( Dup15q ) ซึ่งมีการเพิ่มจำนวนของ ยีนย่อยตัวรับGABA _{A ได้แก่} GABRA5 , GABRB3และGABRG3 ^{[ 17 ]} ในทำนองเดียวกัน เด็กที่มี กลุ่มอาการแองเจิ ลแมน ที่มีการลบยีน ย่อยตัวรับ GABA _Aเดียวกัน จะมีแอมพลิจูดของคลื่นเบต้าลดลง ^{[ 18 ]}ดังนั้น คลื่นเบต้าจึงน่าจะเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการทำงานผิดปกติของระบบ GABAergic โดยเฉพาะในความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาทที่เกิดจากการลบ/การเพิ่มจำนวนของ 15q

• คลื่นเดลต้า – (0.1 – 3 เฮิรตซ์)
• คลื่นธีตา – (4 – 7 เฮิรตซ์)
• คลื่นอัลฟา – (7 – 12 เฮิรตซ์)
• คลื่นเบต้า – (12 – 30 เฮิรตซ์)
• คลื่นแกมมา – (30 – 100 เฮิรตซ์)