经颅微电流刺激对脑电波的增强效应

2011年11月中国医学物理学杂志Nov．,2011第28卷第6期Chinese Journal of Medical Physics Vol．28．No．6经颅微电流刺激对脑电波的增强效应

杨启辉，吴效明（华南理工大学生物医学工程系，广东广州510006）

摘要：目的：探索经颅微电流刺激疗法（CES）对大脑内部神经电活动的影响。方法：对CES前后进行脑电绝对地形和相对地形图分析。结果：CES刺激前后，脑电绝对地形图显示脑电变化趋势是由慢波变为快波，相对地形图显示各种节律脑电波相对增强；兴奋区域也发生了变化。结论：CES作为安全的治疗精神疾病的手段，对脑电波具有增强效应。

关键词：CES；脑电波；兴奋

DOI编码：doi：10.3969/j.issn.1005-202X.2011.06.019

中图分类号：R318.0文献标识码：A文章编号：1005-202X（2011）06-3025-03

Cranial Electrotherapy Stimulation's Enhancement Effect on Brain Wave

YANG Qi-hui,WU Xiao-ming

(Department of Biomedical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou Guangdong510006, China)

Abstract:Objective:To explore the effects of Cranial Electrotherapy Stimulation in the brain never.Methods:Comparing ab-solute topographic map,relative topographic map before and after CES.Results:absolute topographic maps show that the overall trend of brain wave is becoming faster.The relative topographic maps show the various rhythms of brain waves have relative enhancement effect;the excitation region also changes.Conclusions:CES,as a safe way in treating mental problem, enhances the process of excitation in brain.

Key words:CES;brain wave;excitation

前言

经颅微电流刺激疗法（Cranial Electrotherapy Stimulation,CES）被认为是一种安全有效的治疗手段而应用于焦虑、抑郁、失眠等精神病症的治疗上。CES 通过低强度微量电流刺激大脑边缘系统，从而影响大脑内部神经电活动。此类仪器采用电池供电，且刺激电流微小，它的安全性有保障。对于许多病人而言，对CES的疑虑主要集中于它的有效性。过去的CES疗效研究报告多数表明CES疗效的有效性，其中包括哈佛大学的Meta分析[1]。

本文通过对CES前后脑电图进行相对地形图、绝对地形图分析，发现CES对脑电波的增强效应：脑电波由高振幅的慢波变为低振幅的快波。脑电波增强的同时，大脑的兴奋区域也发生了转移。

1设备与方法

1.1设备

BM系列脑电综合分析仪、经颅微电流刺激仪[2]、示波器(刺激时观察波形变化)、酒精、导电膏。

1.2实验设计

选择安静的室内环境，经颅微电流刺激仪使用者处于日常平静状态。刺激前，进行脑电图检测，采用0.5Hz、电流均值约30μA的双极性方波刺激20min,然后再次进行脑电图检测。安放电极通常使用国际脑电图学会标定的10/20法，它的优点是电极部位于大

收稿日期：2011-08-26

基金项目：天河区科技计划项目（No.096G135）

作者简介：杨启辉（1986-），男，广东龙川人，硕士研究生，主要研究方向为生物医学测量与仪器。Email:candobetter@。

通讯作者：吴效明（1950-），男，四川内江人，教授，博士研究生导师，主要从事医学仪器开发、医学图像处理及生物力学等方面的

研究工作。

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中国医学物理学杂志

第28卷第6期

2011年11月

脑皮层解剖关系明显相符。给受试者戴上合适的电极帽，拨开头发，先用酒精棉球擦拭放置电极部位头皮以脱脂，涂上一层导电膏，然后安装用盐水浸泡的电极[3]。如图1所示，一名CES 受试者正在接受脑电图检测。

检测脑电图时做好下列实验观察：

（1）观察并记录闭目、心情平和、清醒、无思维活动状态的脑电图，识别α节律的脑波。

（2）请受试者睁眼，观察β节律的脑波与α阻断（去同步化）。

（3）请受试者闭目，观察α节律的恢复，然后请受试者进行连续简单心算，观察α阻断与恢复的过程。

（4）请受试者处于心情愉悦状态，观察脑电图波形变化。

（5）请受试者回忆气愤事件，观察脑电图波形变

化。

1.3分析方法

（1）绝对地形图

频域处理方法之一，位于“频域处理方式”中，计算所选数据的六个频段的脑电波能量，并用一个表示脑电波总能量强弱的标尺（屏幕上一个表示不同能量强度的颜色条）作为标准，把各频段脑电波能量的分布图－绝对地形图描绘出来。

（2）相对地形图

频域处理方法之一，位于“频域处理方式”中，计算所选数据的六个频段的脑电波能量，分别用表示各自频段脑电波能量强弱的标尺（屏幕上表示不同能量强度的颜色条）作为标准，把各自频段脑电波能量的分布图－相对地形图描绘出来（每个频段的能量标尺值不同）。

2实验结果

案例1是一名20周岁的本科一年级男生。如图2所示，CES 前后，脑电绝对地形图增强的脑电波频段主要集中在11.0Hz~12.8Hz 频段的α波和13.0Hz~20.0Hz 频段的β波，以后者变化更明显；0.0Hz~3.8Hz 频段的δ波和4.0Hz~7.8Hz 频段的θ波的总能量变化不大，且有呈现减弱的趋势。

整体上，脑电波中慢波的能量减弱或保持不变，而快波的能量增强。兴奋区域的变化非常明显，主要兴奋区域从右颞后极转移到左颞后极。

CES 前后，脑电相对地形图显示了各种节律的脑电波活动都有相对明显的增强效应，如图3所示，图

图1脑电图检测

Fig.1Electroencephalogram

detection

CES 前

CES 后

图2CES 前后的脑电绝对地形图对比(案例1)

Fig.2The comparison of relative topographic maps before and after CES (case

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