在 EEG 处理中描述频带的某些术语是什么意思?

信息处理 脑电图 术语
2022-02-11 12:58:26

我最近开始了一个关于用脑电图检测驾驶员嗜睡的项目,遇到了一些我不太理解的术语:

...发生θ活动增加... - ... 嗜睡期间的低电压θ活动诱导α活动[1]

...通过 theta振荡[2]

...一滴阿尔法波

...自动检测所谓的 alpha纺锤体[3]

我不太明白这些术语的实际含义以及如何在 EEG 信号中识别它们。他们谈论幅度变化吗?是否有任何来源描述这些脑电图信号模式?

提前致谢!

[1] Daniel L. Schacter,EEG theta 波和心理现象:回顾和分析,生物心理学,第 5 卷,第 1 期,1977 年 3 月,第 47-82 页,ISSN 0301-0511,http://dx.doi。 org/10.1016/0301-0511(77)90028-X

[2] Wolfgang Klimesch,EEG alpha 和 theta 振荡反映认知和记忆表现:回顾和分析,Brain Research Reviews,第 29 卷,第 2-3 期,1999 年 4 月,第 169-195 页,ISSN 0165-0173,http:/ /dx.doi.org/10.1016/S0165-0173(98)00056-3

[3] Sonnleitner、安德烈亚斯等人。“作为神经生理学相关的阿尔法纺锤体表明模拟驾驶任务中的注意力转移。” 国际心理生理学杂志 83.1 (2012): 110-118。

1个回答

简短的回答:大脑是一组巨大的神经元,它们产生电活动作为其功能的一部分。我们可以感知这种电活动并将其与大脑状态(警觉、睡眠、清醒、冥想等)相关联。大脑在状态之间的传递(例如,对睡着的警觉)的标志是对电活动模式的修改。

不那么简短的答案:如果您对处理脑电图“认真”,请给自己一份Niedermeyer 和 Da Silva 的:脑电图:基本原理、临床应用和相关领域这是一本关于脑电图的不朽书籍,将以极其详细的方式回答您的所有问题。但是,你必须给这本书它需要的时间。特别是第 2、3、4、5 节关于信号生成和采集的基础知识,然后是 11、12、18、26、30、31 和 56 节,它们讨论了某些疾病和睡眠期间引起的改变。

现在,大脑是一团神经元。不同类型的神经元用于不同类型的任务。它们中的一些通过传播或抑制电活动来响​​应电活动(来自神经系统)。我们可以在实验室中通过观察单个神经元的行为来看到这一点,但迄今为止,还无法观察到每个神经元在功能正常的大脑中在体内做什么。这是Neuroimaging的“承诺” 。

因此,当涉及脑电图时,(大脑的)电活动由仪器(EEG aparratus)感应。实际上,在这种情况下,极少数量的电极(十分之几)被用于感知数量极多的神经元(数十亿)的组合功能。

由于这种“不平衡”,我们在脑电图测量中看到了宏观上对应于大脑功能的模式。我们真的不知道在神经元水平上发生了什么,但我们可以观察到遍布大脑表面的电活动波,我们假设这可能是因为大脑的隔离和专业化特性(这个,去通过介绍,至少一次)。

换句话说,大脑的某些部分专门用于某些功能,并且它们“连接”在一起以交换信息,就像大脑功能一样。

正因为如此,某些认知“状态”可以与某些电模式交叉引用。

例如:

  • 如果你让普通人闭上眼睛放松一下,他们的大脑就会进入“阿尔法”波活动如果不是,那么这可能表明这个普通人毕竟不是那么普通

  • Theta 波海马活动有关。如果发现该活动偏离了被认为是“正常”的活动,那么这是事情开始出错的迹象(请参阅第 3.2 节,也请参阅第 3.1 节了解一些一般性说明。)。Theta 波还与另一个被称为“睡眠”的大脑功能“大谜团”有关。

  • 纺锤体与睡眠活动相关,并且与睡眠阶段相关缺乏纺锤体,通常不是大脑功能的好兆头

  • “......电压/波的下降”,“......引起......”而言:这些波表示大脑状态。当你从睡眠中醒来时,大脑会发生转变。因此,预计您将停止表现出θ波和睡眠纺锤波,并且您将恢复具有阿尔法波并最终恢复正常的动态大脑活动。任何提到该波下降和该波增加等的东西,都表示大脑通过不同的状态。

    • 作为旁注,您可能知道各种声称可以放松、提高创造力、让您入睡和其他声称的youtube 视频。我不确定它们中的哪些以及有多少起作用,但它们的“基础”是您可以将大脑与外部信号源同步并诱导某种脑电波。所以,这就像在说“好吧,如果大脑在入睡时产生θ波,我们为什么不向大脑重放一些以θ波频率调制的声源,让它同步并入睡呢? " . 事实上,某些练习,例如冥想就像大脑“用户”有意识地尝试将其置于某些再生状态一样。但是,从科学上推断,这些东西中的哪一个有效,目前是一个悬而未决的问题。

希望这可以帮助。