จังหวะมิว (mu rhythm)หรือที่รู้จักกันในชื่อคลื่นมิว (mu wave) , จังหวะหวี (comb rhythm) หรือจังหวะวิกเก็ต (wicket rhythm) หรือจังหวะอาร์ซิฟอร์ม (arciform rhythm) เป็นรูปแบบ กิจกรรมทางไฟฟ้าที่ประสานกัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับ เซลล์ประสาท จำนวนมาก ซึ่งน่าจะเป็น เซลล์ประสาท ชนิดพีระมิดในส่วนของสมองที่ควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ [ ^{1 ] รูป}แบบเหล่านี้ซึ่งวัดโดยคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG), คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสมอง (MEG) หรือคลื่นไฟฟ้าเปลือกสมอง (ECoG) จะเกิดขึ้นซ้ำๆ ที่ความถี่ 7.5–12.5 (และส่วนใหญ่ 9–11) เฮิรตซ์และจะเด่นชัดที่สุดเมื่อร่างกายอยู่ในสภาวะพักผ่อน^{[ 1 ]}แตกต่างจากคลื่นอัลฟา (alpha wave ) ซึ่งเกิดขึ้นที่ความถี่ใกล้เคียงกันเหนือเปลือกสมองส่วนการมองเห็น ที่พักผ่อน อยู่ด้านหลังหนังศีรษะ จังหวะมิวจะพบได้เหนือเปลือกสมองส่วนการเคลื่อนไหวในแถบประมาณจากหูข้างหนึ่งไปยังอีกข้างหนึ่ง ผู้คนจะระงับจังหวะมิวเมื่อพวกเขาทำการเคลื่อนไหว หรือเมื่อฝึกฝนแล้ว เมื่อพวกเขานึกภาพการเคลื่อนไหว การระงับนี้เรียกว่าการไม่ประสานกันของคลื่น เนื่องจากรูปแบบคลื่น EEG เกิดจากเซลล์ประสาทจำนวนมากที่ยิงพร้อมกัน จังหวะมิวจะถูกระงับแม้กระทั่งเมื่อสังเกตบุคคลอื่นกำลังทำการเคลื่อนไหวหรือการเคลื่อนไหวเชิงนามธรรมที่มีลักษณะทางชีวภาพ นักวิจัยเช่นVS Ramachandranและเพื่อนร่วมงานได้แนะนำว่านี่เป็นสัญญาณที่ระบบเซลล์ประสาทกระจกมีส่วนเกี่ยวข้องในการระงับจังหวะมิว^{[ 2 ] [ 3 ]}แม้ว่าคนอื่นๆ จะไม่เห็นด้วยก็ตาม^{[ 4 ]}

จังหวะมิวเป็นที่สนใจของนักวิชาการหลายกลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาพัฒนาการของระบบประสาทสนใจรายละเอียดของการพัฒนาจังหวะมิวในวัยทารกและวัยเด็ก รวมถึงบทบาทของจังหวะมิวในการเรียนรู้^{[ 5 ]} เนื่องจากกลุ่มนักวิจัยเชื่อว่าความผิดปกติของสเปกตรัมออทิสติก (ASD) ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากระบบเซลล์ประสาทกระจกที่เปลี่ยนแปลงไป^{[ 2 ] [ 6 ] [ 7 ]}และการระงับจังหวะมิวเป็นตัวบ่งชี้ที่ตามมาของกิจกรรมเซลล์ประสาทกระจก^{[ 3 ]}นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้จำนวนมากจึงจุดประกายความสนใจที่แพร่หลายมากขึ้นในการตรวจสอบคลื่นมิวในผู้ที่มี ASD นักวิจัยหลายคนกำลังใช้จังหวะมิวเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ นั่นคืออินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (BCI) ด้วยการเกิดขึ้นของระบบ BCI แพทย์หวังว่าจะมอบวิธีการสื่อสารใหม่ ๆ และวิธีการจัดการและนำทางสภาพแวดล้อมให้กับผู้พิการทางร่างกายอย่างรุนแรง^{[ 8 ]}

ระบบเซลล์ประสาทกระจก ประกอบด้วย เซลล์ประสาทประเภทหนึ่งที่ได้รับการศึกษาครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1990 ในลิงแสม^{[ 7 ]} การศึกษาพบว่ามีชุดของเซลล์ประสาทที่ทำงานเมื่อลิงเหล่านี้ทำภารกิจง่ายๆ และเมื่อลิงเหล่านี้ดูผู้อื่นทำภารกิจง่ายๆ เดียวกัน^{[ 9 ]} ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีบทบาทในการแม ปการเคลื่อนไหวของผู้อื่นเข้าสู่สมองโดยไม่ต้องทำการเคลื่อนไหวจริง ชุดของเซลล์ประสาทเหล่านี้เรียกว่าเซลล์ประสาทกระจก และรวมกันเป็นระบบเซลล์ประสาทกระจก คลื่นมิวจะถูกระงับเมื่อเซลล์ประสาทเหล่านี้ทำงาน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกในมนุษย์ได้^{[ 10 ]}มีหลักฐานว่าเซลล์ประสาทกระจกมีอยู่ในมนุษย์เช่นเดียวกับในสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์ บริเวณสมองส่วนหน้าด้านขวา (right fusiform gyrus ) กลีบข้างขมับส่วนล่างด้านซ้าย ( left inferior parietal lobule ) เปลือกสมองส่วนหน้าด้าน ขวา (right anterior parietal cortex ) และกลีบหน้าผากส่วนล่างด้านซ้าย (left inferior frontal gyrus)เป็นส่วนที่น่าสนใจเป็นพิเศษ^{[ 7 ] [ 11 ] [ 12 ]}นักวิจัยบางคนเชื่อว่าการระงับคลื่นมิวอาจเป็นผลมาจากการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกเงาทั่วทั้งสมอง และแสดงถึงการประมวลผลแบบบูรณาการระดับสูงของการทำงานของเซลล์ประสาทกระจกเงา^{[ 3 ]}การทดสอบทั้งในลิง (โดยใช้เทคนิคการวัดแบบรุกราน) และมนุษย์ (โดยใช้ EEG และfMRI ) พบว่าเซลล์ประสาทกระจกเงาเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำงานระหว่างงานมอเตอร์พื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับความตั้งใจอีกด้วย^{[ 13 ]}มีหลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของเซลล์ประสาทกระจกเงาในมนุษย์ และคลื่นมิวอาจแสดงถึงการประสานงานระดับสูงของเซลล์ประสาทกระจกเงาเหล่านั้น^{[ 3 ]}

แนวคิดที่ได้ผลดีเกี่ยวกับการใช้คลื่นมิวในเด็กคือการระงับ คลื่นมิว เป็นการแสดงถึงกิจกรรมที่เกิดขึ้นในโลก และสามารถตรวจจับได้ในเครือข่ายหน้าผากและข้างขมับ^{[ 3 ]}การสั่นขณะพักจะถูกระงับในระหว่างการสังเกตข้อมูลทางประสาทสัมผัส เช่น เสียงหรือภาพ โดยปกติจะเกิดขึ้นภายใน บริเวณคอร์เทกซ์ หน้าผากข้างขมับ (มอเตอร์) ^{[ 3 ]}สามารถตรวจจับคลื่นมิวได้ตั้งแต่ช่วงวัยทารก ตั้งแต่อายุ 4-6 เดือน โดยความถี่สูงสุดที่คลื่นไปถึงอาจต่ำถึง 5.4 Hz [ ^{5 ] [ 14 ] ความถี่}สูงสุดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปีแรกของชีวิต^{[ 14 ]}และเมื่ออายุ 2 ขวบ ความถี่โดยทั่วไปจะถึง 7.5 Hz ^{[ 11 ]}ความถี่สูงสุดของคลื่นมิวจะเพิ่มขึ้นตามอายุจนกระทั่งเติบโตเป็นผู้ใหญ่ ซึ่งจะถึงความถี่สุดท้ายและคงที่ที่ 8-13 Hz ^{[ 5 ] [ 11 ] [ 14 ]}ความถี่ที่แตกต่างกันเหล่านี้วัดเป็นกิจกรรมรอบร่องกลางภายในคอร์เทกซ์โรลันดิก^{[ 3 ]}

คลื่นมิวถือเป็นตัวบ่งชี้ถึงความสามารถใน การเลียนแบบที่กำลังพัฒนาของทารกซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากความสามารถในการเลียนแบบมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาทักษะการเคลื่อนไหวการใช้เครื่องมือ และการเข้าใจข้อมูลเชิงสาเหตุผ่านปฏิสัมพันธ์ทางสังคม^{[ 11 ]}การเลียนแบบเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาทักษะทางสังคมและการเข้าใจสัญญาณที่ไม่ใช่คำพูด^{[ 5 ]}ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุสามารถสร้างขึ้นได้ผ่านการเรียนรู้ทางสังคมโดยไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์โดยตรง ในการดำเนินการ คลื่นมิวจะปรากฏในทั้งทารกและผู้ใหญ่ก่อนและหลังการดำเนินการงานด้านการเคลื่อนไหวและการไม่ประสานกันที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ดำเนินการตามเป้าหมาย ทารกจะแสดงการไม่ประสานกันในระดับที่สูงกว่าผู้ใหญ่ เช่นเดียวกับการดำเนินการ ในระหว่างการสังเกตการกระทำ คลื่นมิวของทารกไม่เพียงแต่แสดงการไม่ประสานกันเท่านั้น แต่ยังแสดงการไม่ประสานกันในระดับที่มากกว่าที่พบในผู้ใหญ่^{[ 5 ]}แนวโน้มของการเปลี่ยนแปลงระดับของการไม่ประสานกัน แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่แท้จริง กลายเป็นตัววัดการพัฒนาของคลื่นมิวตลอดช่วงวัยผู้ใหญ่ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในช่วงปีแรกของชีวิตก็ตาม^{[ 14 ]}การทำความเข้าใจกลไกที่ใช้ร่วมกันระหว่างการรับรู้และการดำเนินการในช่วงปีแรก ๆ ของชีวิตมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาภาษาการเรียนรู้และความเข้าใจผ่านปฏิสัมพันธ์ทางสังคมมาจากการเลียนแบบการเคลื่อนไหวและเสียงสระ การแบ่งปันประสบการณ์ในการใส่ใจกับวัตถุหรือเหตุการณ์กับบุคคลอื่นสามารถเป็นแรงผลักดันที่ทรงพลังในการพัฒนาภาษาได้^{[ 15 ]}

ออทิสติกเป็นความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางสังคมและการสื่อสาร ยังไม่สามารถระบุสาเหตุเดียวของออทิสติกได้ แต่คลื่นมิวและระบบเซลล์ประสาทกระจกได้รับการศึกษาโดยเฉพาะถึงบทบาทของมันในความผิดปกตินี้ ในบุคคลที่มีพัฒนาการปกติ ระบบเซลล์ประสาทกระจกจะตอบสนองเมื่อพวกเขาดูผู้อื่นทำภารกิจหรือทำภารกิจนั้นด้วยตนเอง ในบุคคลที่เป็นออทิสติก เซลล์ประสาทกระจกจะทำงาน (และส่งผลให้คลื่นมิวถูกระงับ) ก็ต่อเมื่อบุคคลนั้นทำภารกิจนั้นด้วยตนเองเท่านั้น^{[ 6 ] [ 16 ]}การค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งVS Ramachandran และเพื่อนร่วมงาน มองว่าออทิสติกเป็นความเข้าใจที่ผิดปกติเกี่ยวกับ เจตนาและเป้าหมายของบุคคลอื่นเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับระบบเซลล์ประสาทกระจก^{[ 7 ]}ความบกพร่องนี้จะอธิบายถึงความยากลำบากที่ผู้ที่เป็นออทิสติกมีในการสื่อสารและทำความเข้าใจผู้อื่น ในขณะที่การศึกษาระบบเซลล์ประสาทกระจกและคลื่นมิวในผู้ที่มีภาวะออทิสติกส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่งานด้านการเคลื่อนไหวอย่างง่าย นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ว่าการทดสอบเหล่านี้สามารถขยายเพื่อแสดงให้เห็นว่าปัญหาเกี่ยวกับระบบเซลล์ประสาทกระจกเป็นสาเหตุของความบกพร่อง ทางด้าน การรับรู้และสังคม โดยรวม ^{[ 2 ] [ 6 ]}

ขนาดของการกระตุ้น fMRIในร่องหน้าผากส่วนล่างเพิ่มขึ้นตามอายุในผู้ที่เป็นออทิสติก แต่ไม่เพิ่มขึ้นในบุคคลที่พัฒนาตามปกติ ยิ่งไปกว่านั้น การกระตุ้นที่มากขึ้นยังสัมพันธ์กับการสบตาที่มากขึ้นและการทำงานทางสังคมที่ดีขึ้น[ 17 ^{]นักวิทยาศาสตร์}เชื่อว่าร่องหน้าผากส่วนล่างเป็นหนึ่งในส่วนประสาทหลักที่สัมพันธ์กับระบบเซลล์ประสาทกระจกในมนุษย์ และมักเกี่ยวข้องกับความบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับออทิสติก^{[ 12 ]}ผลการค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าระบบเซลล์ประสาทกระจกอาจไม่ได้ไม่ทำงานในบุคคลที่เป็นออทิสติก แต่เป็นเพียงความผิดปกติในการพัฒนา ข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อการอภิปรายในปัจจุบัน เนื่องจากคลื่นมิวอาจรวมพื้นที่ต่างๆ ของกิจกรรมเซลล์ประสาทกระจกในสมอง^{[ 3 ]}การศึกษาอื่นๆ ได้ประเมินความพยายามในการกระตุ้นระบบเซลล์ประสาทกระจกอย่างมีสติและระงับคลื่นมิวโดยใช้การป้อนกลับทางประสาท ( การป้อนกลับทางชีวภาพประเภทหนึ่งที่ให้ผ่านคอมพิวเตอร์ที่วิเคราะห์การบันทึกกิจกรรมสมองแบบเรียลไทม์ ในกรณีนี้คือ EEG ของคลื่นมิว) การบำบัดประเภทนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการนำไปใช้กับบุคคลออทิสติก และการคาดการณ์ความสำเร็จยังขัดแย้งกันอยู่^{[ 18 ] [ 19 ]}

อินเทอร์เฟซระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ (BCIs) เป็นเทคโนโลยีที่กำลังพัฒนา ซึ่งแพทย์หวังว่าในอนาคตจะช่วยให้ผู้พิการทางร่างกายอย่างรุนแรงมีอิสระและความสามารถในการตัดสินใจมากขึ้น เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะช่วยผู้ที่มีภาวะอัมพาตเกือบทั้งหมดหรือทั้งหมด เช่น ผู้ที่มีภาวะอัมพาตสี่แขนขา (quadriplegia) หรือโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงขั้นรุนแรง(ALS) โดย BCIs มีจุดประสงค์เพื่อช่วยให้พวกเขาติดต่อสื่อสารหรือแม้กระทั่งเคลื่อนย้ายวัตถุ เช่น รถเข็นไฟฟ้า อุปกรณ์ ประสาทเทียมหรือเครื่องมือจับยึดแบบหุ่นยนต์^{[ 8 ] [ 20 ]}ปัจจุบันเทคโนโลยีเหล่านี้มีเพียงไม่กี่อย่างที่คนพิการนำมาใช้เป็นประจำ แต่มีหลากหลายประเภทที่กำลังพัฒนาในระดับการทดลอง^{[ 8 ] [ 21 ] [ 22 ]} BCI ประเภทหนึ่งใช้การลดการซิงโครไนซ์ที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ (ERD) ของคลื่นมิวเพื่อควบคุมคอมพิวเตอร์^{[ 8 ]}วิธีการตรวจสอบกิจกรรมของสมองนี้ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่า เมื่อกลุ่มเซลล์ประสาทอยู่ในสภาวะพัก พวกมันมักจะทำงานประสานกัน เมื่อผู้เข้าร่วมได้รับสัญญาณให้จินตนาการถึงการเคลื่อนไหว ("เหตุการณ์") การไม่ประสานกันที่เกิดขึ้น (กลุ่มเซลล์ประสาทที่เคยทำงานเป็นคลื่นประสานกัน ตอนนี้ทำงานในรูปแบบที่ซับซ้อนและแยกจากกัน) สามารถตรวจจับและวิเคราะห์ได้อย่างน่าเชื่อถือโดยคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้อินเทอร์เฟซดังกล่าวได้รับการฝึกฝนให้มองเห็นภาพการเคลื่อนไหว โดยทั่วไปจะเป็นการเคลื่อนไหวของเท้า มือ และ/หรือลิ้น ซึ่งแต่ละส่วนอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันบนโฮมุนคูลัสของเปลือกสมองและสามารถแยกแยะได้ด้วย การบันทึก คลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) หรือคลื่นไฟฟ้าเปลือกสมอง (ECoG) ของกิจกรรมทางไฟฟ้าเหนือเปลือกสมองส่วน การเคลื่อนไหว ^{[ 8 ] [ 21 ]}ในวิธีการนี้ คอมพิวเตอร์จะตรวจสอบรูปแบบทั่วไปของคลื่นมิว ERD ที่อยู่ตรงข้ามกับการเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้ ร่วมกับการประสานกันที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ (ERS) ในเนื้อเยื่อโดยรอบ^{[ 21 ]}รูปแบบคู่ดังกล่าวจะเข้มข้นขึ้นเมื่อฝึกฝน^{[ 8 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}และการฝึกฝนจะมีลักษณะเป็นเกมมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งบางเกมใช้เทคโนโลยีเสมือนจริง^{[ 8 ] [ 21 ] [ 23 ]}นักวิจัยบางคนพบว่าผลตอบรับจากเกมเสมือนจริงมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการมอบเครื่องมือให้ผู้ใช้เพื่อปรับปรุงการควบคุมรูปแบบคลื่นมิวของตนเอง^{[ 8 ] [ 23 ]}วิธี ERD สามารถรวมเข้ากับวิธีการตรวจสอบกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองอย่างน้อยหนึ่งวิธีเพื่อสร้าง BCI แบบไฮบริด ซึ่งมักจะมีความยืดหยุ่นมากกว่า BCI ที่ใช้วิธีการตรวจสอบเพียงวิธีเดียว^{[ 8 ] [ 21 ]}

คลื่นมิวได้รับการศึกษามาตั้งแต่ทศวรรษ 1930 และถูกเรียกว่าจังหวะวิคเก็ต เนื่องจากคลื่น EEG ที่โค้งมนคล้ายกับวิคเก็ตของกีฬาโครเก ต์ ในปี 1950 อองรี กาสโตต์และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานการไม่ประสานกันของคลื่นเหล่านี้ ไม่เพียงแต่ในระหว่างการเคลื่อนไหวอย่างกระตือรือร้นของผู้ถูกทดลองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขณะที่ผู้ถูกทดลองสังเกตการกระทำที่ดำเนินการโดยผู้อื่นด้วย^{[ 24 ] [ 25 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการยืนยันในภายหลังโดยกลุ่มวิจัยเพิ่มเติม^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}รวมถึงการศึกษาโดยใช้กริด อิเล็ก โทรดใต้ เยื่อดูราใน ผู้ป่วยโรคลมชัก^{[ 30 ]}การศึกษาครั้งหลังแสดงให้เห็นการระงับของคลื่นมิวในขณะที่ผู้ป่วยสังเกตส่วนต่างๆ ของร่างกายที่เคลื่อนไหวใน บริเวณ โซมาติกของคอร์เทกซ์ที่สอดคล้องกับส่วนของร่างกายที่ผู้กระทำเคลื่อนไหว การศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าคลื่นมิวสามารถไม่ประสานกันได้ด้วยการจินตนาการถึงการกระทำ^{[ 31 ] [ 32 ]}และโดยการดูการเคลื่อนไหวทางชีวภาพของ จุดแสงแบบพาสซี ฟ^{[ 33 ]}

• คลื่นเดลต้า – (0.5 – 4 เฮิรตซ์) ^{[ 34 ]}
• คลื่นธีตา – (4 – 7 เฮิรตซ์)
• คลื่นอัลฟา – (8 – 12 เฮิรตซ์) ^{[ 35 ]}
• คลื่นมิว – (8 – 13 เฮิรตซ์) ^{[ 36 ]}
• คลื่น SMR – (12.5 – 15.5 Hz) ^{[ 37 ]}
  • คลื่นเบต้า – (12.5 – 30 เฮิรตซ์) ^{[ 38 ]}
• คลื่นแกมมา – (25 – 140 เฮิรตซ์) ^{[ 39 ]}