脑电简介-脑电EEGppt

脑电的优缺点
脑电设备便携 记录方式简单 解析时间快
精度低，噪声多 不易直观解读 易受影响 样本量小 个体差异大
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脑电与脑机接口
BCI
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脑电与脑机接口
脑机接口系统组成
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脑电与脑机接口
神经信号的自动语音识别
实验与数据采集
Brain-to-text 系统 解码过程
Christian H, Tanja S. Automatic Speech Recognition from Neural Signals: A Focused Review:[J]. Frontiers in Neuroscience, 2016, 10.
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脑电与脑机接口
脑电波与视觉分类
Spampinato C, Palazzo S, Kavasidis I, et al. Deep Learning Human Mind for Automated Visual Classification[J]. 2016:4503-4511.
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脑电与脑机接口
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脑科学与脑电
脑电原理
神经细胞的跨膜静息电位为-70mV，为静 息状态，受刺激后，膜内电位上升，开始 除极化，形成动作电位。
由于组织很厚，而单个神经元电活动非常微小，不能在头皮记录到。能在头 皮上测量到的是由大量神经组织的突触后电位同步总和而成
脑电波是由大脑皮层中无数个神经元同步化的电活动形成的，同步化作用通 常认为受脑干的控制
脑电预处理流程
独立成分分析（ICA）：将不同源的独立分量提取出来
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脑电数据处理
脑电预处理
眼电伪迹
肌电伪迹
工频干扰
心电伪迹
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脑电数据处理
脑电分析方法-脑电节律
各种频率脑波特点
名称 频率（Hz) 波 幅（微伏）
波形
分布
特点
α 波 8~13 20~100.平均50 常为正弦波
枕.顶.颞后部
睁眼.计算.睡眠时受抑制或减
来测量
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脑电设备与数据采集
脑电设备
脑电 设备
颅外 脑电
颅内 脑电
湿电极
干电极
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脑电设备与数据采集
脑电设备(实验)
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脑电设备与数据采集
任务与实验
静息态脑电:昏迷患者； 癫痫监测和预判
任务态脑电：运动想象任务（BCI） 情绪诱发（观看电影） 工作记忆
脑电数据处理
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脑电数据处理
脑电预处理
脑电与BCI
脑电那些事
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实验室简介
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脑科学与脑电
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脑电设备与数据采集
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脑电数据处理
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脑电与脑疾病
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脑电与脑机接口
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发展现状
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发展前景
目 录
实验室简介
1
实验室简介
项目组
论文组
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实验室简介
脑科学与神经技术
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实验室简介
脑科学与神经技术
脑科学与脑电
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脑科学与脑电
中国脑计划(2016-2030)
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脑电数据处理
脑电分析方法-PLI
PLI计算的两种比较方法
脑电与脑疾病
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脑电与脑疾病
脑电的临床应用
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帮助脑部疾病诊断及鉴别诊断
2
帮助脑部病灶的定位诊断
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帮助了解脑部疾病的演变过程和功能状态
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帮助判断疾病的疗效、估计预后及指导用药
5
帮助判断脑衰老或发育障碍及脑死亡
脑电与脑机接口
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脑电与脑机接口
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脑科学与脑电
脑电的测量
自发脑活动：在无明显感觉刺激情
况下，大脑皮层经常自发产生的节
律性电位变化。(10~100uV,
<50Hz)
诱发脑电位：由于外界诱发引起的
脑电位变化(0~100uV)
脑电图：应用记录电极Baidu Nhomakorabea头皮表面
所记录的自发脑电活动
皮层电图：在开颅情况下，应用记
录电极在皮层表面所记录的自发脑
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脑科学与脑电
脑电的发现史
1875年英国的克顿首先在兔子以及猴子的大脳皮质层测到直 流电压信号。
1924年德国的精神科医生翰思贝鲁加发现人脑也产生一种电 信号。
1929年翰思贝鲁加首次发表了「人脑的电信号」的论文。
1933年英国的尔多里安等人进一步证实并确认了脑电信号。 从而形成了脑电图理论。
认知的神经回路机制
脑部疾病的 早期诊断和干预
非人类灵长类 动物研究
脑启发计算 中医的引入 机器与人类智能
Poo M M, Du J L, Ip N Y, et al. China Brain Project: Basic Neuroscience, Brain Diseases, and Brain-Inspired Computing[J]. Neuron, 2016, 92(3):591-596.
有的呈弧形或锯齿形
弱.左右波率差部超过1.5Hz
β 波 14~30 5~30.多在20以下 不规则
见于各脑区，主要 增多时多为脑皮层紧张度增高
又称快波
在额.颞中央部 一种表现
θ 波 4~7 20~40
不规则
额.颞.顶有少量散 睡眠时增多.认为脑皮层紧张度
在出现
减低表现. 深在皮层下病变产
生双侧爆发性θ 节律. 经常存在
脑电波与视觉分类
Spampinato C, Palazzo S, Kavasidis I, et al. Deep Learning Human Mind for Automated Visual Classification[J]. 2016:4503-4511.
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脑电与脑机接口
脑电波与视觉分类
电活动。
通
道
时间
脑电设备与数据采集
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脑电设备与数据采集
10-20系统
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脑电设备与数据采集
10-20系统
特点 电极有各自的名称：位于左侧的是
奇数，右侧的是偶数。 按近中线的用较小的数字，较外侧
的用较大的数字。 电极名称包括电极所在头部分区的
第一个字母。 诸点电极的间隔均以10%和20％
正相从远处传来.见于癫痫
注： θ .δ 波均属慢波局限性慢波出现于局限性癫痫.脑肿瘤.脑脓肿.脑外伤性血肿和班有软化灶脑血管病等，
有定位价值，弥漫性慢活动见于某些感染.中毒.低血糖.颅内压增高和各种原因引起的昏迷等
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脑电数据处理
脑电分析方法-网络分析
统计分析
滤波分频 计算网络参数
获取瞬时相位
相位比较 (PLI)
局灶性θ 节律提示皮层病变
δ 波 0.5~3 10~20最高可达100 不规则
额.颞部低幅对称 同上
出现
尖波 80~300ms 不定
波顶较尖，上行快， 不定
见于癫痫.三相尖波发生于肝昏
下行较慢
迷 脑外伤及癫痫
棘波 20~80ms 不定
波顶尖锐，形似尖钉 不定
脑细胞过度兴奋表现.负相来自
大脑皮层.两相来自大脑皮质.