脑电测量原理与方法

关于脑电测量原理与方法第1页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三一、实验目的：学习人体脑电图的记录方法；了解正常脑电图波形；观察不同思维活动对脑电图的影响；确认并检测EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份；体会测量电极良好接触对最终结果的意义；学会脑电测量的基本方法。第2页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三二、实验任务：1）测量并记录被测者清醒,休息和闭眼时脑电波。2）确认并检测EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份。第3页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三三、实验原理：将人脑的电活动经过头皮电极引导、放大并显示或记录下来的图形，称为脑电图（EEG）。脑电图主要由各种节律性电活动组成。根据频率（周/s或Hz）将脑波进行分类：δ(deltawave)波：频率为0.5~3Hz，波幅为20~200μV，表示大脑处于无梦深睡状态，是婴儿大脑的基本波形，在生理性慢波睡眠状态和病理性昏迷状态也会见到。θ(thetawave、中间慢波)波：频率为4~7Hz，波幅为20~100μV，表示大脑处于深挚思维或灵感思维状态，是学龄前儿童的基本波形，成年人瞌睡状态也会出现。α(alphawave)波：频率8~13Hz，波幅为10~100μV，是成年人安静闭目状态下的正常波形，在顶、枕区α活动最为明显，数量最多，而且波幅也最高。β(betawave)波：频率为14~30Hz，波幅为5~25μV，在额、颞、中央区β活动最为明显；其指数约为25%。γ(gammawave)波：30Hz以上。频率的个体差异很小，波幅的个体差异较大。第4页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三脑电波性示例第5页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三上面说描述的都属于自发电位，就是说这些种类的脑电图信号都是人脑内自发性产生的。所谓诱发电位就是通过某种刺激而产生的脑电图信号。比如用一种特殊设备刺激人的食指时所产生的脑电图信号。此类信号多用于进行某个功能的针对性研究。第6页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三影响脑波的因素很多。正常脑波与年龄大小有密切关系，年龄越小，快波越少，而慢波越多，且伴有基线不稳；年龄越大，则快波越多，而慢波越少。但是，在50岁以后，慢波又继续回升，且伴有不同程度的基本频率慢波化。脑波更受到意识活动、情绪表现以及思维能力等精神因素的影响。α指数（α波占全部脑波百分比，安静、闭目时为75%）可以作为情绪表现的指标，情绪稳定而思维广博的人，α指数较高，情绪不稳定而狭隘偏激的人α指数则甚低。α波易受外界刺激干扰，在睁眼时，α波会减弱或消失，即便是在黑暗的环境中，睁眼也会如此。当人处于“怎么”“什么”“为什么”的惊疑状态时，由于网状结构上行激活作用的增强而导致去同步化，所以α活动也会受到抑制；若外界刺激持续存在，它又可以逐渐恢复。α波的峰与两侧的谷大体上可连成为等腰三角形，若峰顶向左或右移位，破坏了等腰形态，则提示中枢处于疲劳状态。α活动可以反映一个人的某些心理品质，如α节律优势者，易与人合作。β波不受睁、闭眼的影响。在睁眼视物、情绪紧张、焦虑不安、惊疑恐惧或服用安定等药物时，β波活动急剧增多。β活动也与人的某些心理品质有关。β节律优势的人常表现为：精神紧张、情绪不稳、感情强烈、易于冲动、固执己见、不受约束、善于独立的执行任务；长于抽象思维，喜欢依靠“推理”解决问题，还表现出持久力差，易于疲劳的特点。第7页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三四、实验器械脑电工作站；脑电引导电极；脑电极帽；酒精棉球；浓盐水（浸泡电极用）。第8页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三五、实验步骤：1.电极安放：目前，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脑皮层解剖关系明显相符；在C3（5）和C4（6）正位于中央沟上，F7（13）和F8（14）则在外侧裂附近。一般左右各取8个点，即额极、额、中央、顶、枕、前颞、中颞和后颞，在中线上有额、左、右耳垂为无关电极。计取19个电极区。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，然后安装用盐水浸泡的电极。第9页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三2.导联方法记录脑电波必须要有两个电极，分别将其连接在脑电图机的第一栅极和第二栅极上，以便记录两点之间的电位差；连续电位差的时空展开图即脑电图。脑电图的导联方法分单极、双极。单极导联方法是把头皮每个脑区对应点的有效电极都安放在第一栅极上，而把无关电极（双耳垂）接于第二栅极。此时记录的约是有效电极下直径3～4cm脑区内电活动的总合。它的优点是脑波掺杂少、波幅稳定；缺点是耳垂电极有问题，会影响半侧脑波。本实验采用单极导联法记录。为保证绝对安全，测试前一定要检查机器接地良好后再开机。将脑电图机的导联线分别与相对应脑电极接通。请受试者坐舒服、肌肉放松、手平放在腿上、安静闭目（不出汗），然后开通脑电图显示或记录系统，观察脑电图波形的基线是否平稳，电极是否接触良好。如有发现有心电、肌电信号干扰，则移动一下与该导联相连的电极位置。第10页，讲稿共12页，2023年5月2日，星期三六、实验观察观察并记录闭目、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。请受试者睁眼，观察β节律的脑波与α阻断（去同步化）。请受试者闭目，观察α节律的恢复，然后请受试者