脑电测量与仪器论文
脑电监测技术
脑电监测技术简介脑电监测技术是一种用于记录和分析人脑电活动的方法。
通过将电极放置在头皮上,可以测量到脑部产生的微弱电信号,这些信号可以反映出脑部的活动和功能。
工作原理脑电监测技术基于记录脑电图(EEG)来分析脑电活动。
脑电信号是由大脑神经元的电活动引起的,这些活动会形成电位差,进而通过电极传递到皮肤表面。
通过放置电极在头皮上不同位置,可以获得多个电极之间的电势差,从而得到脑电信号。
应用领域脑电监测技术被广泛应用于神经科学研究、临床医学和心理学等领域。
以下是一些典型的应用领域:- 睡眠研究:脑电监测技术可以用于研究人们在不同睡眠阶段产生的脑电活动,从而帮助了解睡眠过程和睡眠障碍。
- 癫痫诊断:脑电监测技术可以帮助医生确定是否存在癫痫发作,并对癫痫患者的治疗方案进行个体化调整。
- 认知研究:脑电监测技术可以用于研究人类的认知过程,例如研究、注意力和记忆等。
- 精神疾病研究:脑电监测技术可以帮助研究心理疾病,如抑郁症、焦虑症和精神分裂症等的脑电活动特征。
先进技术随着科技的进步,脑电监测技术也不断发展。
以下是一些先进的脑电监测技术:- 高密度脑电图(HD-EEG):通过增加电极数量和密度,可以更精确地记录脑电信号,从而得到更详细的脑电活动信息。
- 事件相关电位(ERP):通过与特定刺激事件的时间关联,可以研究人脑对刺激的反应过程。
- 脑电频谱分析:通过将脑电信号转化为频率分布图,可以研究不同频率带的脑电活动对不同认知过程的影响。
结论脑电监测技术为研究人们的脑电活动提供了一种有效的方法。
它在神经科学、临床医学和心理学等领域具有重要的应用价值,正在不断地发展和创新。
通过进一步探索脑电监测技术,我们可以深入了解人脑的功能和异常,为相关领域的发展做出贡献。
脑电图与脑电活动论文素材
脑电图与脑电活动论文素材脑电图(Electroencephalogram,EEG)是一种通过电极在人类或动物头皮上记录脑电活动的技术。
脑电图检测目的在于了解脑的功能,为医学和研究领域提供重要的信息。
本文将重点探讨脑电图和脑电活动的相关概念、原理以及应用领域。
一、脑电图的基本概念脑电图是通过电极测量头皮上的脑电活动而产生的一种可视化图形。
脑电信号是由大脑中神经元的电活动产生的微弱电流所形成,通过电极记录后,可以观察到脑电活动在时间和空间上的变化。
脑电图能够提供关于脑功能状态、意识状态以及某些疾病的诊断信息。
二、脑电图的记录原理脑电图的记录过程需要将电极置于头皮上,这些电极可以记录神经元之间的电位差。
常见的电极布置形式有10-20系统和10-10系统。
10-20系统根据国际标准,头皮被分为不同的脑区,每个脑区分配不同的英文字母和数字码。
通过电极间的连接,脑电图记录器可以将脑电信号放大和转换成图像。
三、脑电活动的频率特征脑电信号主要包括α波、β波、θ波和δ波等频率。
α波通常出现在放松、闭目休息的状态下,β波与大脑活跃度相关,θ波和δ波则与昏睡或某些疾病状态相关。
通过对脑电图的频谱分析,可以确定脑电活动的频率特征,为研究脑功能和相关疾病提供重要数据。
四、脑电图在临床应用中的意义脑电图在医学领域有广泛的应用,特别是在神经疾病的诊断和治疗中起到了重要的作用。
例如,癫痫患者的脑电图可以用于癫痫发作类型的鉴别和定位发作的病灶。
此外,脑电图在睡眠障碍、认知功能评估、脑卒中以及精神病等领域也有重要应用。
五、脑电图在人机交互中的应用随着科技的发展,脑电图在人机交互领域得到了广泛的运用。
通过记录脑电图,可以实现人类脑向计算机的信息传递,并将其应用于脑机接口技术以及虚拟现实的开发。
脑电图在这些领域的应用有助于提高人类与计算机系统之间的交互效率和体验。
六、未来发展趋势随着脑科学的不断发展,脑电图在研究和临床应用中的价值将继续得到重视和扩展。
脑电波毕业论文
摘要脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图,是脑神经电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。
脑电信息数据的分析研究是人类对人脑思维研究中一个重要研究方法,通过对人脑脑电波信息的分析研究可以发现许多不为我们所知的结果,也可以解释人类行为的一些现象。
本课题研究的主要目的是通过检测和分析由感情变化事件引起愉快和不愉快的情绪时产生在大脑皮层区域之间的θ波段脑电活动变化,从而得出人脑与情感之间的关系,在得出结果的基础上讨论得到结果的意义,并为脑信息研究提供试验基础和理论依据。
本文主要运用主成分分析法对通过实验获取的脑电信号数据进行分析处理。
对与感情变化相关的脑电图实验数据中的θ波段进行过滤,提取θ波。
对θ波进行主成分分析并提取第一主成分、第二主成分,计算第一主成分、第二主成分的贡献率,然后对EAST 程序输出的数据结果进行统计分析。
得到的结论有:对于日常生活中习惯用右手的女性来说,θ波的第一主成分的贡献率越大,愉快的情绪就越强烈;θ波的第二主成分的贡献率越大,愉快的情绪越少,不愉快的情绪越多。
关键词:脑电图感情θ波主成分分析ABSTRACTEEG is by the EEG plethysmometer the brain itself weak bioelectrical enlarge record become a graph,and brain electrophysiological activity in the overall surface of the cerebral cortex or scalp.EEG data analysis research human an important research methods in the study of the human brain thinking,some phenomena can be interpreted not as the result of our knowledge,human behavior can be found through the analysis of the human brain brainwave information.The main purpose of this research is the detection and analysis to produce θ-band EEG activity changes in the area of the cortex between pleasant and unpleasant emotions caused by the emotional change events,to arrive at the relationship between the human brain and emotions,discussed the significance of the results,and the results on the basis of experimental and theoretical basis for the brain information Studies.In this paper,principal component analysis of EEG data obtained through experiments, analysis and processing.θ-band associated with emotional changes in the EEG experiment data filtering,extracting θ waves.Principal component analysis of the θ wave,and extracts the first main component,a second main component,and calculating a first main component,the contribution rate of the second main component,and then the the EAST program output data results for statistical analysis.To the conclusion:For right-handed women in daily life,the the larger θ wave contribution rate of the first principal component,the more intense unpleasant emotion s;greater the contribution rate θ wave second principal component the unpleasant emotions fewer,the more unpleasant emotions.Key words:EEG emotion θ waves Principal Component Analysis目录第一章研究背景 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2脑电图的定义及特点 (1)1.3脑电图的发现及研究进展 (2)1.4脑电图波形介绍 (3)1.5脑电波产生的机制 (4)第二章分析方法及使用软件介绍 (6)2.1主成分分析方法介绍 (6)2.2软件介绍 (6)2.2.1关于MATLAB (6)2.2.2关于EAST (7)第三章脑电图试验 (8)3.1脑电图获取方法 (8)3.2实验的方法与步骤 (8)3.3实验的注意事项 (9)第四章数据分析 (10)4.1计算分析数据的流程 (10)4.2数据图 (12)4.3数据分析 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)第一章研究背景1.1课题研究的目的及意义脑是人体内最重要的器官之一,是接受外界信号、产生感觉和知觉、形成意识、进行逻辑思维并发出指令的中枢。
论文-便携式脑电健康检查的专家系统关键技术研究
项目名称:便携式脑电健康检查的专家系统关键技术研究项目负责人(签名)所在学校(盖章)求,将脑电检查从必须由专业医院专营实施的复杂临床医疗工作,变成一个大众化的、可以由普通非专业人员使用的大脑健康状况速查,从而普及脑电量化诊断,及早发现可能的脑部隐患,以采取有针对性的保健或医疗措施,提高公众脑健康水平。
(2)脑电检查的现状和问题目前,虽然单次普通脑电检查的费用并不是非常高(参见表1的某医院脑电检查项目价目表),但是,动态脑电的监测、脑地形图、无纸脑电图等项目费用仍比较高;更况一般百姓到医院检查,从“交通”到“挂号”到“诊断单”、“缴费”、“排队”等一系列流程,其人力和时间的成本是非常高的。
对于普通大众,一般在没有明显的病症的情况下,是不会轻易进行类似的检查的。
表1 某医院的脑电检查项目价目表项目单位价格/元说明脑电图次8脑电图(14导)次100脑电图(16导)(18导)次160无纸脑电图次280进口机癔痫诱导、诱发次80癫痫和癔症鉴别诊断次100睡眠诱导次200诱导EP蝶骨电极次90复杂性EP闪光刺激次90脑地形图次200脑血流图(转颈试验加倍)次30转颈试验加倍脑电图监测小时3024小时动态脑电图监测(国产)次800国产仪器24小时动态脑电图监测(进口)次1000进口仪器数字化脑电图次180脑电超慢涨落分析次200因此,从总体上来说,目前的脑电检查,存在如下问题:①单次检查成本较高,难以成为“保健”行为。
综合考虑个人到医院进行脑电检查的全面成本(包括人力、时间等因素),单次脑电检查的成本实际上已经远远超过个人“健康检查”的成本预期,因此常规的脑电检查难以成为一个健康“普查”行为(例如家庭中的“血压”测量就是一种大众化的健康普查行为),而只能是一种针对严重疾病的病理检查。
②依赖专家个人的临床经验,准确度波动较大。
而脑电检查的长处所在——即对“功能性”疾病的诊断能力——由于专家个人经验的不同而可能导致诊断结果的可靠性差异较大。
脑电控制及检测设备的研究与实现
脑电控制及检测设备的研究与实现摘要:脑电控制及检测设备被广泛运用于临床诊断、科学研究以及教学环节之中。
本文通过分析脑电检测方法以及脑电信号与人体精神状态的关系,设计相应电路采集并进行分析脑电信号,重点对从脑电信号中解析出的人体精神专注度的数据进行研究和应用,测试者通过调节注意力,设计出可以采集脑电信号,用注意力的集中程度来改变彩灯颜色变化的脑电检测设备,进行脑-机交互操作。
关键词:脑电信号检测;脑电控制;虚拟仪器;信号检测引言脑电是大脑神经电活动的反映,脑电图描记术则是脑电图临床应用的开端。
从上世纪40年代起,利用脑电图描记术就开始在临床脑病诊断中得到广泛的应用。
随着电子技术和信号处理技术的不断发展,脑电检测技术和脑电检测类仪器也在不断发展,脑电的应用范围也由单纯的临床诊断逐渐扩大,而脑电检测类设备发挥的作用也日趋重要。
随着人类对大脑研究的深入,也必然会对脑电检测类设备有更高的要求,所以对这些设备的开发研究、学习使用、故障维护等方面的要求也不断加强。
一、研究目标通常情况下,脑电波是通过安置在头皮上的电压传感器采集的。
国际标准10-20电极系统提供了标准脑电图命名和定位方案,如(图1)所示。
最初的10-20系统仅包括19个电极,后来扩展到70个标准电极。
一般情况下其中的一个电极作为参考电极,位置通常在耳垂或耳朵的乳突处。
脑电信号EEG的研究是可以帮助我们了解大脑活动机制、人的认知过程和诊断疾患的重要手段,也是实现人与外界事物交互的新的途径。
我们采用了一款嵌入脑波采集芯片的脑波模块-TGAM模块,该模块结构小巧,通过连接一个EEG电极和一个REF参考电极就能够对脑波信号进行采集和处理,利用此模块采集脑电信号对脑电波进行研究和开发。
图1脑电采集10-20导联系统二、总体设计及关键问题分析(一)、系统结构脑电信号检测示教系统包含硬件和软件部分,其中硬件部分为课题组前期完成的脑电信号检测前置级处理模块,本研究重点涉及虚拟仪器的软件系统设计。
脑电仪实验报告
脑电仪实验报告脑电仪实验报告引言:脑电仪是一种用来测量和记录人类脑电活动的仪器。
通过将电极放置在头皮上,脑电仪可以捕捉到脑部神经元的电活动,并将其转化为可供分析的信号。
本实验旨在探索脑电仪的原理和应用,以及对人类脑电波的研究。
一、脑电仪的工作原理脑电仪通过电极与头皮接触,将脑部神经元的电活动转化为电信号。
这些信号经过放大和滤波处理后,被记录在脑电图中。
脑电波的频率可以分为不同的波段,如δ波、θ波、α波、β波和γ波。
不同的波段对应着不同的脑活动状态,如睡眠、放松、专注等。
二、脑电仪的应用领域1. 研究认知过程:脑电仪可以用来研究人类的认知过程,如学习、记忆、决策等。
通过记录脑电波的变化,研究者可以了解人类在不同认知任务下的脑活动模式,为认知科学提供重要的实验数据。
2. 诊断脑部疾病:脑电仪在临床上有广泛应用。
例如,癫痫患者的脑电波常常呈现异常放电,脑电仪可以用来检测和诊断癫痫病情。
此外,脑电仪还可以用于帕金森病、阿尔茨海默病等脑部疾病的早期诊断。
3. 脑机接口技术:脑电仪可以将脑电波转化为电脑可以识别的指令。
这项技术被广泛应用于康复医学和辅助通信领域。
例如,患有运动障碍的患者可以通过脑电波与外部设备进行交互,实现肢体运动的控制。
三、脑电仪实验设计与结果分析本实验以10名受试者为对象,通过脑电仪记录他们在不同任务下的脑电波变化。
实验分为三个阶段:静息状态、认知任务和放松状态。
1. 静息状态:受试者被要求闭上眼睛,保持放松状态。
脑电仪记录下的脑电图显示出较高的α波和θ波活动,表明受试者处于休息状态。
2. 认知任务:受试者被要求完成一项认知任务,如记忆数字序列。
脑电仪记录下的脑电图显示出较高的β波活动,表明受试者的脑部神经元正在进行高频率的激活,以应对任务需求。
3. 放松状态:受试者被要求进行深呼吸和冥想,以恢复放松状态。
脑电仪记录下的脑电图显示出较高的α波和θ波活动,表明受试者的脑部神经元处于放松状态。
脑电波扫描仪应对方案范文
脑电波扫描仪应对方案范文一、引言脑电波扫描仪是一种用来记录和分析人类脑电活动的仪器。
它能够通过电极表面检测到的微小电位变化,将脑电信号转化为数字信号,并通过计算机对其进行处理和分析。
脑电波扫描仪广泛应用于神经科学研究、临床医学、心理学测试和生物反馈训练等领域。
然而,脑电波扫描仪在使用过程中常常会遇到一些问题,如信号噪音、电极易脱落、误差校正等,这些问题对脑电波数据的准确性和可靠性造成了一定影响。
针对这些问题,本文将提出一系列解决方案,以提高脑电波扫描仪的应用效果。
二、问题分析1. 信号噪音:脑电信号通常很微弱,容易受到外界电磁干扰而产生噪音。
2. 电极脱落:电极与头皮接触不良或受到头部运动干扰,导致电极脱落。
3. 误差校正:脑电波扫描仪的测量结果需要进行误差校正,以保证数据的准确性和可信度。
三、解决方案1. 信号噪音的抑制为了减少信号噪音对脑电波数据的影响,可以采用以下措施:(1)环境隔离:将脑电波扫描仪放置在信号较弱的电磁环境中,避免干扰;(2)滤波处理:使用滤波器对采集到的信号进行去噪处理,去除高频噪音,保留低频脑电信号;(3)信号平均:通过多次采集同一脑区的信号,并对它们进行平均,降低噪音水平。
2. 电极脱落问题的解决为了解决电极脱落问题,可以采用以下措施:(1)清洁头皮:在贴电极之前,要确保头皮干净,没有油脂和污垢,以提高电极的附着力;(2)调整电极位置:采用正确的电极位置和贴敷方法,确保电极与头皮紧密接触;(3)加压固定:在电极贴附后,用绷带或粘扣带固定电极,防止电极松动。
3. 误差校正的方法为了保证脑电波扫描仪测量结果的准确性和可靠性,可以采用以下方法进行误差校正:(1)基线校正:在实验之前,将脑电波扫描仪接入基线信号,校正仪器的数据零点,以消除误差;(2)参考电极校正:在实验过程中,选择一个稳定的参考电极,用来校正其他电极信号;(3)数据比较:利用多台脑电波扫描仪同时记录同一被试的脑电信号,对比各设备的测量结果,检验数据的一致性和可靠性。
神经科学中的脑电波测量
神经科学中的脑电波测量随着神经科学的不断发展,人们对脑电波测量的关注度越来越高。
脑电波测量是通过记录头皮表面的电活动来研究大脑神经活动的一种方法。
这种方法被广泛应用于研究大脑认知、感知、情感等方面的神经机制,同时也被用于诊断和治疗各种神经系统疾病。
一、脑电波的来源和特点脑电波是由神经元在大脑皮层内的电活动产生的。
当神经元活跃时,它们会在周围液体中产生微弱的电流,这些电流在头皮、骨头和皮肤组织中传播并最终到达头皮表面。
通过在头皮上放置电极,可以记录这些电流,并将它们转换成脑电波信号。
脑电波的特点包括频率、振幅和波形。
频率是指脑电波的振荡频率,单位为赫兹。
通常将脑电波分为不同频带,包括δ波(0.5-4赫兹)、θ波(4-8赫兹)、α波(8-13赫兹)、β波(13-30赫兹)和γ波(30-100赫兹)等。
振幅是指脑电波的电压大小,单位为微伏。
不同的脑区和不同的脑状态会产生不同振幅的脑电波。
波形是指脑电波的形状,包括正弦波、锯齿波、峰波、谷波等。
二、脑电波测量脑电波测量所用的仪器称为脑电图机(Electroencephalograph, EEG)。
脑电图机由多个电极、放大器和滤波器等组成。
电极与头皮表面贴合,可以记录头皮表面的脑电波信号。
这些信号经过放大和滤波处理,最终形成可以被实验者或医生观察的脑电图。
为了能够正确地记录脑电波信号,脑电波测量需要遵循一定的操作规范。
实验者需要保持安静、放松,同时需要避免进行任何大的肌肉运动或口鼻呼吸的干扰。
因为这些干扰会引起脑电波的混叠,从而干扰测量结果。
三、脑电波和神经疾病脑电波在神经科学中应用广泛。
它不仅可以用于研究正常人的脑功能,还可以用于诊断和治疗各种神经系统疾病。
例如,脑电波可以用来诊断和监测癫痫患者的病情。
癫痫是一种由大脑神经元异常活跃引起的、以癫痫发作为主要表现的疾病。
脑电图对癫痫诊断十分重要,因为它可以显示患者脑电波的异常放电。
在癫痫发作时,通常会出现高振幅、低频率的δ波和尖锐慢波等异常脑电波。
脑电监测仪器
价格
便携式价格相对较低,穿戴式 和植入式价格较高。
04 脑电监测仪器应用领域及 案例
临床医学领域应用
1 2
癫痫等神经系统疾病的诊断
通过监测患者的脑电图,医生可以判断异常放电 的部位和程度,进而确诊并制定治疗方案。
脑外伤及脑肿瘤的辅助诊断
脑电监测仪器能够实时检测患者脑电信号的变化, 为医生提供关于脑外伤或脑肿瘤病变的重要信息。
推动行业发展的政策建议
01
02
03
加强政策引导和支持, 鼓励企业加大研发投入 ,推动脑电监测仪器技
术的创新和发展。
完善相关法规和标准体 系,规范市场秩序,保 障公平竞争和消费者权
益。
加强产学研合作,促进 科技成果转化和应用, 推动脑电监测仪器产业
的协同发展。
提高脑电监测仪器性能的技术创新方向
01 02 03 04
3
评估昏迷和意识障碍患者的预后
通过对患者脑电图的监测和分析,医生可以评估 患者的意识状态和预后情况,为治疗提供指导。
神经科学研究领域应用
揭示大脑工作机制
01
脑电监测仪器能够记录大脑神经元活动的电信号,为神经科学
家研究大脑的认知、情感和行为等提供重要数据。
探索神经系统疾病的病理机制
02
通过对异常脑电图的分析,科学家可以深入了解神经系统疾病
采用人体工学设计,佩戴 舒适,适合长时间使用。
实时性
能够实时监测和记录脑电 信号,便于及时分析和处 理。
无线传输
支持无线数据传输,方便 与其他设备或系统集成。
植入式脑电监测仪器
长期监测
可长期植入体内,实现持续、稳定的脑电信号监 测。
高精度
提供高精度的脑电信号采集和分析功能,有助于 深入研究大脑功能。
脑电控制及检测设备的研究与实现
脑电控制及检测设备的研究与实现作者:闫俊涛高立任旭鹏来源:《数字技术与应用》2013年第03期1 背景介绍生物信号是从生物体中测量到的信号,也通常被用来特指生物电信号。
组织、器官或神经系统等细胞系统间存在电位差而产生电流,产生了生物电信号。
典型的生物电信号有心电、脑电、肌电及眼电信号。
脑电活动与脑区域、脑状态有着密切的关系,是了解人脑信息处理过程的一种极为重要的形式[1]。
脑电信号EEG主要是由皮层内大量神经元突出后电位同步总和所形成的,是许多神经元共同活动的结果。
自1875年开始,Richard Caton发现脑电波,了解了脑电活动的几个主要特征,当时所有的工作都是在低等动物上做的。
从1924年开始,Hans Berger[1]记录并分析了人的脑电图,研究重点转移到临床应用方面,例如神经病、精神病及心理学方面的应用。
二战之后,随着微电子技术和计算机技术的发展,神经生理学家开始应用可供利用的各种先进技术及方法,例如脑电分析仪,电子计算机,在人脑安全埋藏电极等。
这些技术推动了脑电研究的新发展,使脑电活动能够与人类的行为联系起来进行考察。
20世纪80年代,非线性理论在脑电的研究中得到应用。
20世纪90年代至今,随着计算机科学的发展,从脑电信号中提取与心理任务相关的模式成为可能,脑机接口技术成为研究热点。
2 研究目标通常情况下,脑电波是通过安置在头皮上的电压传感器采集的。
国际标准10-20电极系统提供了标准脑电图命名和定位方案,如(图1)所示。
最初的10-20系统仅包括19个电极,后来扩展到70个标准电极。
一般情况下其中的一个电极作为参考电极,位置通常在耳垂或耳朵的乳突处。
脑电信号EEG的研究是可以帮助我们了解大脑活动机制、人的认知过程和诊断疾患的重要手段,也是实现人与外界事物交互的新的途径[1]。
医院里测量脑电波的方式,在头上涂满导电胶,装上十几个电极探头的检测方式,这种检测方式操作复杂繁琐,要应用和推广到消费市场,是非常困难的[2]。
刺激脑部并测量脑电方法的文献
刺激脑部并测量脑电方法的文献英文回答:Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive technique that uses magnetic pulses to stimulate the brain. TMS has been shown to have a variety of effects on brain function, including improving motor function, reducing pain, and treating depression.TMS is typically performed using a coil that is placed over the head. The coil generates a magnetic field that penetrates the skull and stimulates the underlying brain tissue. The strength and duration of the magnetic pulsescan be adjusted to target specific areas of the brain.TMS is a safe and well-tolerated procedure. The most common side effects are mild headaches and scalp discomfort. TMS is contraindicated in people with metal implants intheir head, such as pacemakers or cochlear implants.Electroencephalography (EEG) is a non-invasive technique that measures the electrical activity of the brain. EEG is typically performed using a cap that is fitted with electrodes. The electrodes record theelectrical signals generated by the brain and send them to a computer.EEG can be used to diagnose a variety of brain disorders, including epilepsy, sleep disorders, and dementia. EEG can also be used to monitor brain function during surgery or other medical procedures.TMS and EEG are two valuable tools for studying and treating brain disorders. TMS can be used to stimulate the brain and improve function, while EEG can be used to measure brain activity and diagnose disorders.中文回答:经颅磁刺激(TMS)是一种使用磁脉冲来刺激大脑的无创技术。
脑电控制及检测设备的研究与实现
数控 技 术
测试者的注意力不集中时, 即专注值很低时 , 灯的颜色为 红色 , 当注 意 力 很 集 中时 , 即当 专 注值 很 高 时 , 彩 灯 的颜 色 会 逐 渐 变成 蓝 色。 在控制灯颜色变化的设计 中, 把人不断变化的注意力与彩灯颜 色变化相结合 , 在两个相邻的颜色之间把RG B 颜色细化分成l 6 等分 作为缓冲 , 使单片机按照等分后构成的颜色数组数据进行查询来驱 动L E D, 使颜 色缓慢柔 和地 过渡 到另一级颜色 。 测试者通过集 中注 意力 , 用意念控制彩灯设备 的颜色 , 轻松 掌握 自己注意力的状 态。 4 . 3 . 3 L E D 灯 阵列驱 动 的设 计 本文设计 的意念控制脑 波检测设备的主体是一个直径4 0 c m的 的颜色变化。 测试者带上脑电采集耳机进行测试时, 既可以体验一下 用意念控制事物变化的脑一 机交互的乐趣, 又可以在测试过程中训练 自己的专注能力和放松能力 , 学习调节注意力和舒缓压力。 本意念控制脑袋里检测设备将科学性和趣味性融于一体容 , 以 类似游戏的方式将脑电研究和应用推向消费市场 , 让人们更多地认 识和体验脑 电研究带来 的乐趣 。
_
球形 灯, 为了使灯达到足够的亮度 , 微控制器A T me g a 8 单片机分别 从PC0 , PC1 , PC2 三个I /OI : 1 1 输出 占空 比可调 的P WM信号驱动 T I P 1 2 2 大功率晶体管 , 晶体管 的集 电极与L E D 相连 , 保证有足够 大
的 功率 使 L E D 灯正 常 工 作 , 如 图7 所示。 L E D 灯采用了l 4 串1 2 并 的连 接方式 , 其 中每 一 路 并联 灯 又 分 别 包 括R、 G、 B 三色灯 , 所 以共计 3 6 路5 0 4 个L E D灯。 L E D 灯的工作 电流一般在 1 0 2 0 mA, 用恒 流源 电路 驱 动 每一 路 串联 的 L E D 灯, 使 灯 的 工作 电流 稳 定在 1 8 mA 左右。 恒 流 源 电路 由两个8 5 5 0 三极管组成 , 如( 图7 、 8 ) 所示 。
电子论文-可佩戴式无线脑电监护仪
可佩戴式无线脑电监护仪殷罡1吴平东1彭军强1黄漫玲1汪东1(1.北京理工大学机械与车辆工程学院,100081)摘要:为了对患者脑电信号便捷地进行监护,采用精密生物放大器和无线传感器网络技术,设计实现了一种可佩戴式无线脑电监护仪。
经测试共模抑制比可以达到113dB,等效输入噪声电压为1.62µVp-p. 可佩戴式无线脑电监护仪可以用来对患者EEG信号进行远程监护,也可以应用在脑机接口系统中作为信号采集装置。
关键词:脑电;可佩戴;无线;监护中图分类号: R318 文献标识码: AWearable, wireless EEG montiorYIN Gang1, WU Ping-dong1, PENG Jun-qiang1 HUANG Man-ling1 WANG Dong1(1.School of Mechanical and Vehicular Engineering, Beijng Institute of Technology, Beijing100081)Abstract: For monitor the EEG signal of disorders ,wireless EEG monitor is designed by using bio-amplifier and wireless censor network. After testing, the common-mode rejection ratio is 113dB, and the equivalent input noise is 1.62uVp-p. Using this EEG monitor, EEG signal of disorders could be monitoring from faraway. It could also be used in Brain Computer Interface as signal collecting device.Key words:EEG;wearable; wireless;monitor1 前言脑电图一直是临床神经疾病诊断和认知生理心理学研究的一种重要手段,近年来,脑机接口(BCI)的研究引起了越来越多的国内外学者的关注。
脑电波实验报告讨论
一、引言脑电波实验作为一种研究大脑神经活动的重要手段,近年来在神经科学、心理学等领域得到了广泛应用。
本文以某次脑电波实验为例,对实验结果进行讨论和分析。
二、实验目的与原理本次实验旨在探究不同刺激条件下受试者大脑神经活动的变化,以期为脑电波技术在相关领域的应用提供理论依据。
实验原理基于脑电波技术,通过记录受试者在不同刺激条件下的脑电信号,分析其神经活动的特征。
三、实验方法与结果1. 实验方法(1)实验对象:选择10名健康成年人作为受试者,年龄在20-30岁之间,无神经系统疾病史。
(2)实验设备:脑电图机、耳机、计算机等。
(3)实验步骤:① 受试者静坐于舒适的靠背椅上,保持清醒状态和放松姿势。
② 将脑电图机的电极放置于受试者的头皮上,包括额叶、顶叶、颞叶和枕叶等部位。
③ 通过耳机给受试者播放不同类型的刺激声音,如音乐、白噪声等。
④ 记录受试者在不同刺激条件下的脑电信号。
2. 实验结果通过对实验数据的分析,发现以下结果:(1)受试者在不同刺激条件下的脑电信号存在明显差异。
(2)在音乐刺激下,受试者的脑电波幅和频率均有所增加,表明大脑神经活动增强。
(3)在白噪声刺激下,受试者的脑电波幅和频率均有所降低,表明大脑神经活动减弱。
四、讨论1. 实验结果分析(1)受试者在不同刺激条件下的脑电信号存在明显差异,说明脑电波技术能够有效反映大脑神经活动的变化。
(2)音乐刺激能够增强大脑神经活动,可能与音乐对大脑的调节作用有关。
音乐作为一种艺术形式,能够激发人的情感,从而影响大脑神经活动的变化。
(3)白噪声刺激能够减弱大脑神经活动,可能与白噪声对大脑的干扰作用有关。
白噪声作为一种无规律的噪声,会干扰大脑的正常神经活动。
2. 实验局限性(1)本次实验样本量较小,可能存在一定的偶然性。
(2)实验过程中,受试者的心理状态可能对实验结果产生影响。
(3)实验设备精度有限,可能存在一定的误差。
五、结论本次实验结果表明,脑电波技术能够有效反映大脑神经活动的变化,为脑电波技术在相关领域的应用提供了理论依据。
脑电测量与仪器论文
脑电测量与仪器【摘要】:脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图,以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法.它对被检查者没有任何创伤。
脑电图对脑部疾病有一定的诊断价值,但受到多种条件的限制。
本文简单介绍了脑电图、脑电波、诱发电位的产生和他们在诊断疾病的应用。
关键字:脑电图;脑电波;诱发电位;脑电新技术人的大脑皮层中存在着频繁的电活动。
大脑皮层的神经元具有自发生物电活动,因此大脑皮层经常具有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动。
临床上用双极或单极记录方法在头皮上观察皮层的电位变化,记录到的脑电波称为脑电图;记录到的直接在皮层表面引起的电位变化称为皮层电图。
一.基本脑电脑电是大脑神经元突触电位的综合,脑电图是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。
研究脑电的历史可以追溯到18世纪末期。
在脑电图发现以前,要知道中枢神经的机能状态只有观察末梢神经对刺激的反应。
1791年,L.Galvani发现当肌肉收缩时将有电流产生,认识到脑在活动时也可能同样有变化。
1875年,英国的R.Gatan成功地在动物脑记录出电活动,而首次发现并精确地描述了人脑电活动的是Hans Berger,他在1924年开始研究人脑的电活动,1929年发表“关于人脑电图”论文。
1.1 EEG基本特征用快的送纸速度记录下来的脑电图一般呈正弦波样外观,周期、振幅、位相称为脑电图的基本特征,也是规定放电团节律性的波形的重要因索。
1.2 脑电波根据频率与振幅不同,可分为α波、β波、θ波和δ波。
(1)α波可在头颅枕部检测到,频率为8~13Hz,振幅20~100μV,是节律性脑电波中最明显的波,整个皮层均可产生。
在清醒、安静、闭眼时即可出现,波幅由小到大再由大到小规律。
如此反复进行的周期性改变,形成所谓α波的“梭形”。
每一α波梭形持续约1~2秒。
当被试者睁眼或接受其他激动性刺激时(如令其进行心算),则α波立即消失并转为快波,此现象称为“α波阻断”。
脑电波毕业论文
摘要脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图,是脑神经电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。
脑电信息数据的分析研究是人类对人脑思维研究中一个重要研究方法,通过对人脑脑电波信息的分析研究可以发现许多不为我们所知的结果,也可以解释人类行为的一些现象。
本课题研究的主要目的是通过检测和分析由感情变化事件引起愉快和不愉快的情绪时产生在大脑皮层区域之间的θ波段脑电活动变化,从而得出人脑与情感之间的关系,在得出结果的基础上讨论得到结果的意义,并为脑信息研究提供试验基础和理论依据。
本文主要运用主成分分析法对通过实验获取的脑电信号数据进行分析处理。
对与感情变化相关的脑电图实验数据中的θ波段进行过滤,提取θ波。
对θ波进行主成分分析并提取第一主成分、第二主成分,计算第一主成分、第二主成分的贡献率,然后对EAST 程序输出的数据结果进行统计分析。
得到的结论有:对于日常生活中习惯用右手的女性来说,θ波的第一主成分的贡献率越大,愉快的情绪就越强烈;θ波的第二主成分的贡献率越大,愉快的情绪越少,不愉快的情绪越多。
关键词:脑电图感情θ波主成分分析ABSTRACTEEG is by the EEG plethysmometer the brain itself weak bioelectrical enlarge record become a graph,and brain electrophysiological activity in the overall surface of the cerebral cortex or scalp.EEG data analysis research human an important research methods in the study of the human brain thinking,some phenomena can be interpreted not as the result of our knowledge,human behavior can be found through the analysis of the human brain brainwave information.The main purpose of this research is the detection and analysis to produce θ-band EEG activity changes in the area of the cortex between pleasant and unpleasant emotions caused by the emotional change events,to arrive at the relationship between the human brain and emotions,discussed the significance of the results,and the results on the basis of experimental and theoretical basis for the brain information Studies.In this paper,principal component analysis of EEG data obtained through experiments, analysis and processing.θ-band associated with emotional changes in the EEG experiment data filtering,extracting θ waves.Principal component analysis of the θ wave,and extracts the first main component,a second main component,and calculating a first main component,the contribution rate of the second main component,and then the the EAST program output data results for statistical analysis.To the conclusion:For right-handed women in daily life,the the larger θ wave contribution rate of the first principal component,the more intense unpleasant emotion s;greater the contribution rate θ wave second principal component the unpleasant emotions fewer,the more unpleasant emotions.Key words:EEG emotion θ waves Principal Component Analysis目录第一章研究背景 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2脑电图的定义及特点 (1)1.3脑电图的发现及研究进展 (2)1.4脑电图波形介绍 (3)1.5脑电波产生的机制 (4)第二章分析方法及使用软件介绍 (6)2.1主成分分析方法介绍 (6)2.2软件介绍 (6)2.2.1关于MATLAB (6)2.2.2关于EAST (7)第三章脑电图试验 (8)3.1脑电图获取方法 (8)3.2实验的方法与步骤 (8)3.3实验的注意事项 (9)第四章数据分析 (10)4.1计算分析数据的流程 (10)4.2数据图 (12)4.3数据分析 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)第一章研究背景1.1课题研究的目的及意义脑是人体内最重要的器官之一,是接受外界信号、产生感觉和知觉、形成意识、进行逻辑思维并发出指令的中枢。
脑电生物测量技术在神经科学中的应用
脑电生物测量技术在神经科学中的应用随着人类的科技水平不断提高,科研人员对于人类的神经系统的研究和认知也越来越深化。
而在神经科学领域中,脑电生物测量技术的出现已经成为不可或缺的方法之一。
脑电生物测量技术是指利用电极放置在头皮表面,记录大脑神经细胞放电活动的一种方法。
而这种技术的出现,为神经科学研究做出了很大的贡献,在心理学、神经病学、认知神经科学等领域都有着广泛的应用。
一、脑电生物测量技术的原理和发展历程脑电生物测量技术的原理是测量大脑神经细胞放电的活动。
大脑神经细胞通过产生电流进行通讯,而记录这种电信号的仪器被称为脑电图(EEG)设备。
脑电生物测量技术的发展源于20世纪初,当时科学家就已经开始研究大脑神经细胞放电的活动。
直到1924年,德国神经生理学家汉斯·贝格发明了第一台脑电图设备,人类才开始真正地了解脑电的基本原理和其研究的意义。
随后,科学家们不断尝试改进脑电图设备,利用更加灵敏的电极和计算机技术的加入,使得脑电生物测量技术的应用范围不断扩大。
二、脑电生物测量技术在认知科学中的应用在认知科学中,脑电生物测量技术被广泛应用。
其研究的对象有覆盖了许多方面,包括但不限于感知、记忆、注意力、学习和思维等认知活动。
通过分析大脑神经细胞的活动,可以了解人类大脑的某些神经活动模式、思想和行为方式的神经机制。
例如,在不同的思考模式之间的转换中,我们的大脑会产生 alpha 节律和 theta 节律的活动。
alpha 节律活动的主要发生在休息和静息状态下,而 theta 节律活动则与思考、学习和记忆等认知活动相关。
在神经科学的实验中,可以通过记录大脑神经细胞活动的脑电生物测量技术来分析大脑的 alpha 和 theta 节律活动随着思想活动的进行而变化的机制。
三、脑电生物测量技术在神经病学中的应用在神经病学中,脑电生物测量技术被广泛应用。
它可以对如癫痫、药物滥用、认知障碍和神经退化等疾病的神经机制进行研究。
脑电的测量与分析
19世纪后期,电测量和电记录技术的发展,成为推动
当代神经科学的最大动力之一。 1929年,德国精神科医生Hans Berger发现人脑存在持 续的电活动,而且可以记录。
大脑皮层的电活动
自发脑电活动(spontaneous electric
activity of the brain):在无明显刺激情况下,大脑皮层经常地、 自发地产生的节律性电位变化。与非特异感觉投射系 统的活动有关。 皮层诱发电位(evoked cortical potential):感觉传 入系统受刺激时,在皮层上某局限区域引出的电位变化, 与特异感觉投射系统有关。
节律类别 Alpha波 Beta 波 Theta波 Delta 波 频率(Hz) 8-12 14-30 4-7 0.5-3 振幅(μv) 50-150 10-30 明显部位 枕、顶叶 心理状态
清醒、安 静、闭目
前中央回和 皮层兴奋 额叶
100-150 顶叶和颞叶 睡眠 20-200 额和颞叶 深睡
频率(次/s) δ θ α β 波:0.5—3 波:4—7 波:8—13 波:14—30 慢
改变患者生理、生化条件,有时就可以诱发出潜在性 异常或使已经存在的异常更明显。这种操作技术称为 诱发试验。 “事件相关电位”(event-related potential, ERP)
ERP定义
广义:凡是外加一种特定的刺激作用于机体,在给予
刺激或撤消刺激时,在神经系统任何部位引起的电位 变化 。
幅值(μV) 20—200 高 100—150 20—100 5—20 低
意义 (睡眠、疲劳) (困倦) (清醒安静) (紧张活动)
快
人在入睡过程中脑电图变化
兴奋
放松
脑电测量及仪器的发展与心理学研究漫谈
脑电测量及仪器的发展与心理学研究漫谈学号:姓名:目前脑电技术的研究与应用大脑皮质由数以亿计的神经元组成。
神经元像人体中的其他细胞一样,具有生物电活动。
神经细胞的跨膜静息电位大约为—70mV,这个静息电位可认为是K+外流而形成的。
这种状态称为极化状态,当神经元接受一个大于一定阈值的刺激时(刺激可来自电、热、机械或化学能的扰动),该处极化膜对Na+通透性突然增大,大量钠离子迅速进入细胞膜内,使膜内电位急速上升,产生膜的除极化,同时产生一个膜电位,即动作电位。
脑电波是大脑皮质中无数个神经元同步化的电活动所形成的,波形因不同的脑部位置而异,并于觉醒和睡眠的水平相关,且存在很大的个体差异。
通过电极和导线从头皮上或者大脑皮质上直接将大脑产生的节律性电位变化,传送至特殊的纪录装置—脑电图机上记录下来,形成动态曲线,这就是通常称为的脑电图(electroencephalogram,EEG)。
(课本《生物医学测量与仪器》,复旦大学出版社,王保华)。
脑电图是由不同频率、不同幅值和不同形态的脑电波所组成,脑电图的特征与大脑皮质的活动程度有很大关系,在国际上,一般将正常脑电活动相关的脑电波频率范围划分为5种类型,频率由高到低依次是:γ波、β波、α波、θ波、δ波。
●α波通常在觉醒、精神宽舒和闭眼时出现在枕叶。
睁眼时,α活动消失,而出现频率较高、波幅较低的波,假如病人入睡,α活动完全消失。
α波在个体之间存在很大的差异,约有10%的正常人中记录不到典型的α活动。
●β波具有较高的频率:13~30 Hz,出现在顶叶和额叶,β波通常见于紧张的精神活动期间。
β波可分为β1波和β2波,β1波的频率约为α波的两倍,它与α波一样受心理活动的影响,β2波在中枢神经系统强烈活动或紧张时出现。
●θ波的频率范围是4~8 Hz,常见于成人浅睡时,但主要见于儿童,出现在顶部和颞部。
●δ波包含频率为4Hz以下的全部脑电活动,出现在成人深睡时、早产婴儿和幼儿。
2021脑电波频率特性和提取设备的选用范文2
2021脑电波频率特性和提取设备的选用范文 摘要: 尽管当代科技飞速发展, 但脑电技术在现今还有许多开发空间, 脑电穿戴技术能够提供分辨大脑活动状态的能力。
当人脑处于不同的状态下, 大脑的主导脑电波便会产生变化。
借助单片机的优秀性能, 将其结合高敏感度的金属探头与人脑皮肤接触, 从而可以实现提取大脑皮层电信号的能力。
本文针对脑电提取设备的选用以及大脑皮层电信号的采集过程进行讲述。
关键词: 脑电波;脑电提取; 一、脑电波频率特性 根据脑电波的各个不同频率,通常可以将脑电信号分为以下几种波段:δ波 (1~4Hz) 、θ波 (4~8Hz) 、α波 (8~13Hz) 、β波 (13~32Hz) 等, 其中的β波又可细分为β1 (13~19Hz) 和β2 (19~32Hz) 。
如果我们的大脑所处于的状态不相同时, 其相对应的占主导地位的波也会有所不同。
例如, α波会在人安静、清醒、闭目、放松时呈现出明显的活跃, 当睁眼、思考问题或受到其它一些刺激的时候便会消失;而β波在安静、闭目时仅出现在额叶, 当睁眼视物、进行思考、接受其它一些刺激时, 它在其它皮层部位也会出现;θ波则困倦时出现, 这是中枢神经系统处于抑制状态的时候的表现。
因此可见, 与注意力相关的脑电特征节律不仅仅局限于某个波的探究, 它涉及到脑部的每一种波形的活跃情况, 当然我们可以根据我们所探究的状态, 着重探究与精神涣散有关的β波, 当我们注意力发生变化的时候, β波的变化在这些波中占主导地位并且伴随明显的频率波动。
本实验着重与对与个人注意力相关的脑电波信号进行研究,因而我们研究的重点便是放在脑电波中的β波。
并且经查阅资料可知β波并不是所有完全显示一个人的注意力程度的。
反应注意力的频率涉及β1以及β2,该实验需要我们研究的频率是15Hz~28Hz之间的β波。
二、提取设备的选用 单片机是一种集成电路芯片,是把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
脑电测量与仪器【摘要】:脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图,以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法.它对被检查者没有任何创伤。
脑电图对脑部疾病有一定的诊断价值,但受到多种条件的限制。
本文简单介绍了脑电图、脑电波、诱发电位的产生和他们在诊断疾病的应用。
关键字:脑电图;脑电波;诱发电位;脑电新技术人的大脑皮层中存在着频繁的电活动。
大脑皮层的神经元具有自发生物电活动,因此大脑皮层经常具有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动。
临床上用双极或单极记录方法在头皮上观察皮层的电位变化,记录到的脑电波称为脑电图;记录到的直接在皮层表面引起的电位变化称为皮层电图。
一.基本脑电脑电是大脑神经元突触电位的综合,脑电图是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。
研究脑电的历史可以追溯到18世纪末期。
在脑电图发现以前,要知道中枢神经的机能状态只有观察末梢神经对刺激的反应。
1791年,L.Galvani发现当肌肉收缩时将有电流产生,认识到脑在活动时也可能同样有变化。
1875年,英国的R.Gatan成功地在动物脑记录出电活动,而首次发现并精确地描述了人脑电活动的是Hans Berger,他在1924年开始研究人脑的电活动,1929年发表“关于人脑电图”论文。
1.1 EEG基本特征用快的送纸速度记录下来的脑电图一般呈正弦波样外观,周期、振幅、位相称为脑电图的基本特征,也是规定放电团节律性的波形的重要因索。
1.2 脑电波根据频率与振幅不同,可分为α波、β波、θ波和δ波。
(1)α波可在头颅枕部检测到,频率为8~13Hz,振幅20~100μV,是节律性脑电波中最明显的波,整个皮层均可产生。
在清醒、安静、闭眼时即可出现,波幅由小到大再由大到小规律。
如此反复进行的周期性改变,形成所谓α波的“梭形”。
每一α波梭形持续约1~2秒。
当被试者睁眼或接受其他激动性刺激时(如令其进行心算),则α波立即消失并转为快波,此现象称为“α波阻断”。
因此一般认为,α波是大脑皮层处于清醒安静状态时电活动的主要表现[1] [3]。
(2)β波在额部和颞部最为明显,频率为13~40Hz,振幅5~22μV,是一种快波,其出现一般意味着大脑比较兴奋。
当被试者睁眼视物、进行思考活动时,β波即可出现。
有时β波与α波同时在一个部位出现,β波重叠在α波之上。
一般认为,β波是大脑皮层处在紧张激动状态时电活动的主要表现[1] [3]。
(3)θ波频率为4 ~ 8Hz,振幅20 ~ 150μV,是困倦时中枢神经系统处于抑制状态时所记录的波形。
在幼儿时期,脑电波频率比成人慢,一般常见到θ波,到十岁后才出现明确的α波[1] [3]。
(4)δ波频率为0.5 ~ 4Hz,振幅20 ~ 200μV,在睡眠、深度麻醉、缺氧或大脑有器质性病变时出现。
在婴儿时期,脑电频率比幼儿更慢,常可见到δ波。
一般认为,高幅度的慢波(δ或θ波)可能是大脑皮层处于抑制状态时电活动的主要表现[1] [3]。
这四种波是否出现,出现频繁程度等均与生理状态有关。
临床常用来诊断癫痫等神经病和脑部肿瘤。
多种身心疾病时,脑电节律发生紊乱。
失眠、焦虑、紧张、疼痛等各种负性事件可使脑电α波减少;癫痫发作时则出现病理性棘波和棘漫复合波;儿童多动症时脑电θ波活动增加,β波活动减少[3]。
1.3脑电图导联脑电图信号较为复杂,需要采用多个电极进行检测。
为了消除其他生物电信号的干扰,必须将数量较多的电极集中放置在大脑表面一个较小的区域内,因此脑电图的导联比心电图要复杂得多[1]。
1)国际10-20系统电极法由于脑电信号的复杂性以及对大脑活动认识的不足,目前尚无一个公认的脑电图导联标准。
但是脑电电极的放置却有相对比较统一的方案,即所谓的10-20系统电极法。
2)脑电图电极的安放位置前后方向的测量以鼻根到枕骨粗隆连成的正中线为准,在此线左右等距的相应部位定出左右前额点(FP1,FP2)、额点(F3,F4)、中央点(C3,C4)、顶点(P3,P4)和枕点(O1,O2)。
前额点位置在鼻根上相当于鼻根至枕骨粗隆的10%处,额点在前额点之后相当于鼻根至前额点距离的二倍即鼻根正中线距离的20%处,向后中央、顶、枕诸点的间隔均为20%[1]。
3)单极导联法单极导联法中,一个电极为参考电极,另一个为作用电极。
参考零电位点应该在人体上选择距离脑尽可能远的点,但设置在四肢会导致心电信号混入脑电图而淹没脑电信号,因此智能在头部选择离脑尽可能远的点为参考零电位点。
临床中一般选择耳垂。
(1)一侧作用电极与同侧参考电极相连(2)两侧参考电极连在一起后再与各作用电极连接(3)一侧作用电极与异侧参考电极连接优点:能记录活动电极下脑电位变化的绝对值,其波幅较高且较稳定,异常波常较局限,这有利于病灶的定位。
缺点:参考电极(无关电极)不能保持0电位,易混进其他生物电干扰。
例如当振幅大的异常波出现于颞部时,耳垂电极由于靠近颞部而受其电场的影响,这样有可能记录到与颞部电位数值相近的异常电位。
4)双极导联法双极导联法不使用无关电极,只使用头皮上的两个活动电极优点:记录下来的是两个电极部位脑电变化的差值,可以大大减小干扰,并可排除无关电极引起的误差。
缺点:如果双极导联的两个活动电极间距离在3cm以内,来自较大范围(距离大于3cm)的脑电位被两个活动电极同时记录下来,结果电位差值互相抵消,记录的波幅较低,所以两电极的距离应在3-6cm以上。
1.4 诱发电位除了自发脑电波外,采用刺激的方法还能够引起大脑皮层局部区域的电活动,称之为脑诱发电位EP(Evoked Potential)。
刺激的方式通常有三种:视觉刺激、听觉刺激和体感刺激,刺激时,可在与刺激感觉通道相对应的头皮部位测到诱发电位,分别称为视觉诱发电位VEP (VisialEvoked Potential)、听觉诱发电位AEP(Auditory Evoked Potential)和体感诱发电位SEP(Somatic Evoked Potential)[4]。
诱发电位的测量部位及临床价值诱发电位是继脑电图和肌电图之后临床神经电生理学的第三大进展。
临床上,在病史和体征不能确定诊断的情况下,能检出神经系统的功能异常。
可用来协助确定中枢神经系统的可疑病变,发现亚临床病灶,帮助病损定位,也用于监护特定神经通路的功能状态。
二.脑电图机脑电图机是用来记录大脑皮质神经细胞生物电活动的医用电子仪器,在临床上对颅内占位性病变,癫痫,脑部其他疾病的诊断以及神经系统的研究等方面有着广泛的使用价值。
随着电子工业的发展,特别是集成电路和计算机技术在脑电图中个的应用,其稳定性,准确性更高,功能更趋完善,操作更加方便。
脑电图机通常有8通道或16通道,同时测量和描记8道或16道脑电波形,用8笔或16笔的墨水笔记录仪描记。
现代脑电图机还有64道及128道。
下图是脑电图机的框图。
其前置放大器一般也采用浮地电源及光电隔离技术,由微机控制,键盘操作。
2.1 EEG-7300系列脑电图机三.脑电图测量的新技术3.1脑电地形图传统自发脑电图的检测和分析主要利用目测,但量化程度不够,由此产生了定量脑电图,其实质是利用计算机对各放大通路的信号进行阅读,根据不同信号频率进行分类,进而对各类关系进行计算并将所得数值以不同颜色加以显示,为临床诊断提供新参数[1] 。
研究最早也最成熟的定量脑电图是脑电地形图,它显示的是脑电α、β、θ、δ等各频段的功率沿头皮表面的空间分布。
现代脑电地形图仪将脑电图仪、诱发电位仪及自发脑电/诱发脑电地形图集于一体,在彩色电视监视器上可显示16通道脑电图,或16通道诱发电位,或脑电地形图。
由自发脑电经统计分析绘成的地形图称为自发脑电地形图;由诱发脑电各潜伏期作出的地形图称为诱发脑电地形图。
脑电地形图对诊断脑部疾病比波形更直观。
正常脑电地形图左右两侧对称。
视觉诱发脑电地形图呈现不对称性,说明被测者脑部有疾患。
脑电地形图还可用于各种脑血管病的诊断、各种脑肿瘤的定位、癫痫、痴呆、心理学及精神分裂症的研究[3] 。
3.2 高分辨率脑电图常规脑电图的时间分辨率较高,容易达到ms级,但空间分辨率太低,不能满足认知及神经科学研究需要。
提高空间分辨率的一个好办法是根据头皮测得的电位,逆推皮层表面的电位分布,采用的方法包括解析求解法、数值求解法(如有限元法和边界元法)、皮层成像技术等[1] 。
3.3 脑机接口脑机接口(brain-computer interface,BCI),它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路。
在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑(例如视频重建),但不能同时发送和接收信号。
而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换[3][4] 。
[1] 生物医学测量与仪器——原理与设计,李天纲,西安交大出版社[2] 高分辨率脑电图在医学和认识科学中的应用,Nunez,P.L.[3] 生物医学测量与仪器,王保华,复旦大学出版社,2003年[4] OpenEEGproject ,/OpenECG[5] 百度,/view/66929.htm[6] 我的生物医学工程网,http:///[7]脑电地形图与显著性概率地形图在功能性疾病中的应用及其进展[8]脑电地形图与显著性概率地形图在大脑器质性疾病中的应用与进展[9] 脑电地形图在精神病学研究中的应用[10]《临床脑电学杂志》1996 第1期。