คลื่นเดลต้าคือการสั่นของระบบประสาท ที่มี แอมพลิจูด สูง และมีความถี่ระหว่าง 0.5 ถึง 4 เฮิรตซ์คลื่นเดลต้า เช่นเดียวกับคลื่นสมองอื่นๆ สามารถบันทึกได้ด้วยการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง^{[ 1 ]} (EEG) โดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องกับระยะที่ 3 ของ การนอนหลับ แบบ NREM ที่ลึก หรือที่เรียกว่าการนอนหลับแบบคลื่นช้า (SWS) และช่วยในการระบุระดับความลึกของการนอนหลับ การระงับคลื่นเดลต้าจะนำไปสู่การฟื้นตัวของร่างกายที่บกพร่อง การฟื้นฟูสมองที่ลดลง และการนอนหลับที่แย่ลง^{[ 2 ]}

คลื่นเดลต้าถูกอธิบายครั้งแรกในทศวรรษ 1930 โดยW. Grey Walterซึ่งได้ปรับปรุง เครื่อง ตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ของHans Bergerเพื่อตรวจจับคลื่นอัลฟาและคลื่นเดลต้า คลื่นเดลต้าสามารถวัดปริมาณได้โดยใช้การ ตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองเชิงปริมาณ

คลื่นเดลต้า เช่นเดียวกับคลื่นสมองทั้งหมด สามารถตรวจจับได้ด้วยการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) เดิมทีคลื่นเดลต้าถูกกำหนดให้มีความถี่ระหว่าง 1 ถึง 4 เฮิรตซ์แม้ว่าการจัดประเภทล่าสุดจะกำหนดขอบเขตไว้ที่ระหว่าง 0.5 ถึง 2 เฮิรตซ์ก็ตาม คลื่นเดลต้าเป็นคลื่นสมองที่ช้าที่สุดและมีแอมพลิจูดสูงสุดตามที่อธิบายไว้ในอดีต แม้ว่าการศึกษาล่าสุดจะอธิบายถึงการสั่นที่ช้ากว่า (<0.1 เฮิรตซ์) ก็ตาม^{[ 3 ]}คลื่นเดลต้าเริ่มปรากฏในระยะที่ 3 ของการนอนหลับ แต่เมื่อถึงระยะที่ 4 กิจกรรมสเปกตรัมเกือบทั้งหมดจะถูกครอบงำด้วยคลื่นเดลต้า ระยะที่ 3 ของการนอนหลับถูกกำหนดให้มีกิจกรรมคลื่นเดลต้าน้อยกว่า 50% ในขณะที่ระยะที่ 4 ของการนอนหลับมีกิจกรรมคลื่นเดลต้ามากกว่า 50% ระยะเหล่านี้เพิ่งถูกรวมเข้าด้วยกันและปัจจุบันเรียกรวมกันว่าระยะ N3 การนอนหลับแบบคลื่นช้า^{[ 4 ]}ในระหว่าง N3 SWS คลื่นเดลต้าคิดเป็น 20% หรือมากกว่าของบันทึก EEG ในระยะนี้^{[ 5 ]}คลื่นเดลต้าเกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด และอาจเกิดขึ้นในสัตว์ทุกชนิดด้วยเช่นกัน

คลื่นเดลต้ามักเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ EEG อีกอย่างหนึ่งคือK-complexมีการแสดงให้เห็นว่า K-complex เกิดขึ้นก่อนคลื่นเดลต้าทันทีในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้า^{[ 6 ]}

คลื่นเดลต้ายังได้รับการจำแนกตามตำแหน่งของกิจกรรมเป็นกิจกรรมเดลต้าแบบไม่ต่อเนื่องบริเวณหน้าผาก (FIRDA) ขมับ (TIRDA) และท้ายทอย (OIRDA) อีกด้วย^{[ 7 ]}

พบว่าเพศหญิงมีกิจกรรมคลื่นเดลต้ามากกว่า และเป็นเช่นนั้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ ความแตกต่างนี้จะไม่ปรากฏชัดจนกว่าจะถึงวัยผู้ใหญ่ตอนต้น (ในมนุษย์อายุ 30 หรือ 40 ปี) โดยเพศชายมีการลดลงของกิจกรรมคลื่นเดลต้าที่เกี่ยวข้องกับอายุมากกว่าเพศหญิง^{[ 8 ]}

คลื่นเดลต้าสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในทาลามัสหรือในคอร์เทกซ์ เมื่อเกี่ยวข้องกับทาลามัส เชื่อกันว่าเกิดขึ้นโดยประสานงานกับเรติคูลาร์ฟอร์เมชัน [ ^{9 ] [ 10 ] ใน}คอร์เทกซ์นิวเคลียสซูพราไคแอสมาติกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าควบคุมคลื่นเดลต้า เนื่องจากรอยโรคในบริเวณนี้แสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดการหยุดชะงักในกิจกรรมของคลื่นเดลต้า นอกจากนี้ คลื่นเดลต้ายังแสดงให้เห็นถึงการแบ่งซีกสมอง โดยซีกสมองด้านขวาจะเด่นกว่าในระหว่างการนอนหลับ^{[ 11 ]} คลื่นเดลต้าได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกควบคุมบางส่วนโดย ช่อง แคลเซียมชนิด T ^{[ 12 ]}ในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นเดลต้า เซลล์ประสาทจะถูกยับยั้งโดยกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (GABA) ทั่วทั้งเซลล์ ^{[ 13 ]}

กิจกรรมเดลต้ากระตุ้นการปล่อยฮอร์โมนหลายชนิด รวมถึงฮอร์โมนปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโต(GHRH)และโปรแลคติน (PRL) GHRH ถูกปล่อยออกมาจาก ไฮ โปทาลามัสซึ่งจะกระตุ้นการปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GH) จากต่อมใต้สมองการหลั่งของ (PRL) ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับ (GH) ก็ถูกควบคุมโดยต่อมใต้สมองเช่นกัน การปล่อยฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) จะลดลงเมื่อตอบสนองต่อสัญญาณคลื่นเดลต้า^{[ 14 ]}

ทารกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้เวลาส่วนใหญ่ในการนอนหลับแบบคลื่นช้าและด้วยเหตุนี้จึงมีกิจกรรมคลื่นเดลต้ามากกว่า อันที่จริง คลื่นเดลต้าเป็นรูปแบบคลื่นที่เด่นชัดในทารก การวิเคราะห์ EEG ขณะตื่นของ ทารก แรกเกิดบ่งชี้ว่ากิจกรรมคลื่นเดลต้าเด่นชัดในวัยนั้น และยังคงปรากฏใน EEG ขณะตื่นของเด็กอายุ 5 ขวบ^{[ 15 ]}กิจกรรมคลื่นเดลต้าในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้าลดลงในช่วงวัยรุ่น โดยมีการลดลงประมาณ 25% ระหว่างอายุ 11 ถึง 14 ปี^{[ 16 ]}พบว่าคลื่นเดลต้าลดลงตลอดช่วงชีวิต โดยการลดลงส่วนใหญ่พบในช่วงกลางอายุ 40 ปี เมื่ออายุประมาณ 75 ปี การนอนหลับระยะที่สี่และคลื่นเดลต้าอาจหายไปโดยสิ้นเชิง^{[ 17 ]} นอกจากการลดลงของความถี่ของการเกิดคลื่นเดลต้าในช่วงการนอนหลับแบบคลื่นช้าในผู้สูงอายุแล้ว ความถี่ของการเกิดกิจกรรมคลื่นเดลต้าบริเวณขมับยังพบได้ทั่วไปในผู้สูงอายุ และความถี่ก็เพิ่มขึ้นตามอายุด้วย^{[ 18 ]}

กิจกรรมคลื่นเดลต้าในระดับภูมิภาคที่ไม่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับแบบ NREM ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยW. Grey Walterผู้ซึ่งศึกษา เนื้องอก ในสมองซีกซ้ายและขวา ความผิดปกติของกิจกรรมคลื่นเดลต้าและการนอนหลับแบบคลื่นช้าพบได้ในความผิดปกติหลายประเภท ในบางกรณีอาจมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของกิจกรรมคลื่นเดลต้า ในขณะที่บางกรณีอาจแสดงออกเป็นความผิดปกติของกิจกรรมคลื่นเดลต้า เช่น คลื่นอัลฟาที่ปรากฏในสเปกตรัม EEG ความผิดปกติของคลื่นเดลต้าอาจเกิดขึ้นจากความเสียหายทางสรีรวิทยา การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญสารอาหาร การเปลี่ยนแปลงทางเคมี หรืออาจเป็นแบบไม่ทราบสาเหตุ ความผิดปกติของกิจกรรมเดลต้าพบได้ในผู้ใหญ่ในช่วงที่มึนเมาหรือเพ้อคลั่ง และในผู้ที่ ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคทางระบบประสาทต่างๆ เช่นภาวะสมองเสื่อมหรือโรคจิตเภท^{[ 19 ]}

กิจกรรมคลื่นเดลต้าที่ไม่สม่ำเสมอที่มีแรงดันต่ำในช่วงเวลาสั้นๆ มักตรวจพบในผู้ป่วยที่มี โรคสมอง ขาดเลือดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับรอยโรคขาดเลือดขนาดเล็ก และถือเป็นตัวบ่งชี้ความเสียหายของหลอดเลือดสมองใน ระยะเริ่มต้น ^{[ 20 ]}

ภาวะพาราซอมเนียซึ่งเป็นประเภทของความผิดปกติของการนอนหลับมักเกี่ยวข้องกับการหยุดชะงักของการนอนหลับแบบคลื่นช้าการเดินละเมอและการพูดละเมอมักเกิดขึ้นในช่วงที่มีกิจกรรมคลื่นเดลต้าสูงผู้ที่เดินละเมอยังแสดงให้เห็นว่ามีกิจกรรมคลื่นเดลต้าแบบไฮเปอร์ซิงโครนัส (HSD) มากกว่าเมื่อเทียบกับเวลาทั้งหมดที่ใช้ในระยะที่ 2, 3 และ 4 ของการนอนหลับเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี HSD หมายถึงการมีอยู่ของคลื่นเดลต้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงอย่างต่อเนื่อง (> 150 μV) ที่เห็นใน EEG การนอนหลับ^{[ 21 ]}ภาวะพาราซอมเนียที่เกิดขึ้นในช่วงการนอนหลับแบบ NREM ลึกยังรวมถึงอาการหวาดผวาและการตื่นนอนที่สับสน

การอดนอนโดยสิ้นเชิงแสดงให้เห็นว่าจะเพิ่มกิจกรรมคลื่นเดลต้าในช่วงฟื้นตัวจากการนอนหลับ^{[ 22 ]}และยังแสดงให้เห็นว่าจะเพิ่มกิจกรรมเดลต้าแบบไฮเปอร์ซิงโครนัสอีกด้วย^{[ 21 ]}

ความผิดปกติของการนอนหลับ รวมถึงภาวะสมองเสื่อมเป็นอาการที่พบได้บ่อยในโรคพาร์กินสันและผู้ป่วยโรคนี้จะมีการทำงานของคลื่นสมองที่ผิดปกติ ยาโรติโกทีนซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อรักษาโรคพาร์กินสัน ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถเพิ่มพลังงานเดลต้าและการนอนหลับแบบคลื่นช้าได้

ผู้ป่วยโรคจิตเภทมีรูปแบบคลื่นไฟฟ้าสมองที่ผิดปกติ และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างคลื่นเดลต้าที่ลดลงในระหว่างการนอนหลับลึกกับอาการด้านลบที่เกี่ยวข้องกับโรคจิตเภท ในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้า (ระยะที่ 3 และ 4) พบว่าผู้ป่วยโรคจิตเภทมีกิจกรรมคลื่นเดลต้าลดลง แม้ว่าคลื่นเดลต้าจะเพิ่มขึ้นในระหว่างชั่วโมงตื่นในผู้ป่วยโรคจิตเภทที่มีอาการรุนแรงกว่าก็ตาม^{[ 23 ]} การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการครอบงำของคลื่นเดลต้าบริเวณหน้าผากและส่วนกลางด้านขวา ซึ่งพบในบุคคลที่มีสุขภาพดีนั้น ไม่พบในผู้ป่วยโรคจิตเภท นอกจากนี้ ความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างกิจกรรมคลื่นเดลต้ากับอายุก็ไม่พบในผู้ป่วยโรคจิตเภทเช่นกัน^{[ 24 ]}

พบว่าการหยุดชะงักของการนอนหลับแบบคลื่นช้า (เดลต้า) เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคเบาหวานประเภทที่ 2 ซึ่งอาจเกิดจากการหยุดชะงักของฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่หลั่งจากต่อมใต้สมอง นอกจากนี้ ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำที่เกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับอาจรบกวนกิจกรรมของคลื่นเดลต้าได้เช่นกัน^{[ 25 ]}นอกจากนี้ยังพบคลื่นเดลต้าที่ไม่สม่ำเสมอที่มีแรงดันต่ำในกลีบขมับด้านซ้ายของผู้ป่วยโรคเบาหวานในอัตรา 56% (เมื่อเทียบกับ 14% ในกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี) ^{[ 26 ] [ 27 ]}

ผู้ป่วยโรคไฟโบรมัย อัลเจีย มักรายงานว่านอนหลับไม่สนิทการศึกษาที่ดำเนินการโดย Moldovsky และคณะ ในปี 1975 แสดงให้เห็นว่ากิจกรรมคลื่นเดลต้าของผู้ป่วยเหล่านี้ในระยะที่ 3 และ 4 ของการนอนหลับมักถูกขัดจังหวะด้วยคลื่นอัลฟาต่อมาพวกเขายังแสดงให้เห็นว่าการทำให้ร่างกายขาดกิจกรรมคลื่นเดลต้าในระหว่างการนอนหลับยังทำให้เกิด อาการปวด กล้ามเนื้อและกระดูกและอาการอ่อนเพลีย อีกด้วย ^{[ 28 ]}

พบว่าโรคพิษสุราเรื้อรังส่งผลให้การนอนหลับมีคลื่นช้าและพลังงานเดลต้าลดลง ในขณะที่ระยะที่ 1 และการเกิด REM เพิ่มขึ้นทั้งในผู้ชายและผู้หญิง ในกรณีของการดื่มแอลกอฮอล์ในระยะยาว พบว่าอิทธิพลของแอลกอฮอล์ต่อโครงสร้างการนอนหลับและการลดลงของกิจกรรมเดลต้ายังคงอยู่แม้หลังจากงดดื่มเป็นเวลานาน^{[ 29 ]}

คลื่นช้า รวมถึงคลื่นเดลต้า เกี่ยวข้องกับกิจกรรมคล้ายอาการชักภายในสมอง W. Grey Walterเป็นคนแรกที่ใช้คลื่นเดลต้าจากEEGเพื่อระบุตำแหน่งเนื้องอกในสมองและรอยโรคที่ทำให้เกิดโรคลมชักกลีบขมับ [ ^{30 ] การ}ฝึกควบคุมคลื่นสมอง (Neurofeedback)ได้รับการเสนอแนะให้เป็นวิธีการรักษาโรคลมชักกลีบขมับ และในทางทฤษฎีแล้วจะช่วยลดการรบกวนของคลื่นเดลต้าที่ไม่เหมาะสม แม้ว่าจะมีการวิจัยทางคลินิกในด้านนี้อย่างจำกัดก็ตาม^{[ 31 ]}

ความผิดปกติอื่นๆ ที่มักเกี่ยวข้องกับการทำงานของคลื่นเดลต้าที่ผิดปกติ ได้แก่:

• โรคนอนหลับผิดปกติ
• ภาวะซึมเศร้า
• ความวิตกกังวล
• โรคย้ำคิดย้ำทำ
• โรคสมาธิสั้น (ADHD) และโรคย่อยทั้งสามประเภท^{[ 32 ]}
• โรคข้ออักเสบเรื้อรังในเด็ก^{[ 33 ]}
• กลุ่มอาการหัวใจเต้นเร็วขณะเปลี่ยนท่าทาง (PoTS) ^{[ 34 ]}
• กลุ่มอาการเอห์เลอร์ส-แดนลอส^{[ 35 ]}
• กลุ่มอาการแองเจลแมน^{[ 36 ]}

เดิมทีเชื่อกันว่าการฝันเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการนอนหลับแบบเคลื่อนไหวลูกตาอย่างรวดเร็ว (REM) เท่านั้น แต่ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันแล้วว่าการฝันอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้า (Slow-wave sleep) ด้วยเช่นกัน คลื่นเดลต้าและกิจกรรมของคลื่นเดลต้าในคนส่วนใหญ่ มักแสดงออกในสภาวะที่ดูเหมือนหมดสติ สูญเสียการรับรู้ทางกายภาพ และ "การทบทวนข้อมูล"

กิจกรรมคลื่นเดลต้ายังได้รับการกล่าวอ้างว่าช่วยในการสร้างความทรงจำแบบประกาศและชัดเจนอีกด้วย^{[ 13 ]}

ในขณะที่ยาหลายชนิดที่มีผลต่อการนอนหลับมักกระตุ้นการเริ่มหลับหรือรบกวนการนอนหลับแบบ REM แต่ก็มีสารเคมีและยาจำนวนหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่าสามารถเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของคลื่นเดลต้าได้

• เปปไทด์กระตุ้นการนอนหลับแบบเดลต้า (Delta sleep-inducing peptide)ตามชื่อที่บ่งบอก จะกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมคลื่นเดลต้าในคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG)
• แอลกอฮอล์ลดกิจกรรมคลื่นเดลต้า SWS จึงจำกัดการปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GH) จากต่อมใต้สมอง^{[ 37 ]}
• เปปไทด์มูรามิลไดเปปไทด์มูรามิล (MDP, N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-isoglutamine) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มกิจกรรมคลื่นเดลต้าในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้า^{[ 38 ]}
• ยาGabapentinซึ่งเป็นยาที่ใช้ควบคุมอาการชักจากโรคลมชัก จะเพิ่มกิจกรรมคลื่นเดลต้าและการนอนหลับแบบคลื่นช้าในผู้ใหญ่^{[ 39 ]}
• ในขณะที่ยานอนหลับเช่นซอลพิเดมช่วยเพิ่มการนอนหลับแบบคลื่นช้า แต่ยาเหล่านี้ไม่ได้เพิ่มกิจกรรมคลื่นเดลต้า แต่กลับเพิ่มกิจกรรมสปินเดิลในระหว่างการนอนหลับแบบคลื่นช้า^{[ 40 ]}
• แกมมาไฮดรอกซีบิวทิเรต (GHB) เพิ่มการนอนหลับแบบคลื่นช้าเดลต้า รวมถึงฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่เกี่ยวข้องกับการนอนหลับ (GH) ^{[ 40 ]}
• การให้ ไนตรัสออกไซด์ในปริมาณสูงเกี่ยวข้องกับการแกว่งแบบเดลต้าช้าที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ชั่วคราว^{[ 41 ]}

อาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตต่ำมาก เช่นอาหารคีโตเจนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มปริมาณกิจกรรมเดลต้าและการนอนหลับแบบคลื่นช้าในบุคคลที่มีสุขภาพดี^{[ 42 ]}

• เปปไทด์กระตุ้นการนอนหลับเดลต้า  – นิวโรเปปไทด์หน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทางหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้นๆ โดยไม่มีช่องว่าง
• การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalography)  – วิธีการทางสรีรวิทยาไฟฟ้าเพื่อบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง
• K-complex  – รูปคลื่นที่พบเห็นได้ในระหว่างการนอนหลับแบบ NREM ระยะที่ 2
• จังหวะการทำงานของระบบประสาทรับรู้และสั่งการ  – จังหวะการสั่นของกิจกรรมไฟฟ้าในสมองที่ประสานกันในขณะที่สมองหยุดทำงาน
• การนอนหลับแบบคลื่นช้า  – ช่วงเวลาของการนอนหลับในมนุษย์และสัตว์อื่นๆ
• กลุ่มอาการวูล์ฟ-พาร์กินสัน-ไวท์ – ภาวะ  หัวใจเต้นผิดจังหวะเนื่องจากความผิดปกติของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าในหัวใจ

• คลื่นเดลต้า – (0.1 – 4 เฮิรตซ์)
• คลื่นธีตา – (4 – 7 เฮิรตซ์)
• คลื่นอัลฟา – (8 – 12 เฮิรตซ์)
• คลื่นมิว – (7.5 – 12.5 เฮิรตซ์)
• คลื่น SMR – (12.5 – 15.5 เฮิรตซ์)
• คลื่นเบต้า – (16 – 31 เฮิรตซ์)
• คลื่นแกมมา – (32 – 100 เฮิรตซ์)