為了測量腦電,有侵入式和非侵入式測量的方法被開發(fā)出來,最常用的是非侵入式的腦電帽,腦電帽在使用的過程當中需要確定電極在大腦的位置,其中最常用的就是國際10-20系統(tǒng)(以及在此基礎之上開發(fā)的10-10系統(tǒng))。10-20電極系統(tǒng)是目前臨床和研究中廣泛使用的頭皮腦電記錄電極放置方法。它的命名源于電極位置是根據(jù)顱骨解剖標志物來確定的,電極之間的距離大約是全頭圍長度的10%或20%。
10-20系統(tǒng)電極放置法是國際腦電圖學會規(guī)定的標準電極放置法。額極中點至鼻根的距離和枕點至枕外粗隆的距離各占此連線全長的10%,其余各點均以此連線全長的20%相隔,如下圖所示。因此命名為10-20系統(tǒng)。“10”和“20”指的是相鄰電極之間的實際距離是頭骨前后或左右總距離的10% 或20% 。注奇數(shù)表示大腦左側(cè),偶數(shù)表示大腦右側(cè)。左右側(cè)各取8個電極,加上前后位上的額中點(Fz)、中央點(Cz)、頂點(Pz)以及兩個耳電極共21個電極。如下圖所示
電極有特定的字母和數(shù)字進行標記,其中:
F為額葉(Frontal)
T為顳葉(Temporal)
P為頂葉(Parietal)
O為枕葉(Occipital)
C為中央?yún)^(qū)(Central,大腦沒有這個區(qū),是為了方便識別更為典型的腦電活動,如運動相關的通常在C3和C4)
“z”表示放置在中線上的電極,偶數(shù)表示大腦右側(cè)的電極,奇數(shù)表示放置在大腦左側(cè)的電極。
Fz和Cz常用于電極的接地或者共同參考點,A1和A2長用于對側(cè)參考。
在10-20的基礎之上,在10%的位置上進行電極的擴展,便得到10-10系統(tǒng)。
這決定了10-20是沒有10-10采集的密度大,基準點是鼻根(Nasion)與枕骨突出處(Inion)的連線。從Nasion到Inion的距離等分為4等份,前2/4處為Fp(Frontopolar)區(qū),后2/4處為O(Occipital)區(qū)。沿頭圍線向后從Nasion開始每20%處標注一個點,分別為Fp、F(Frontal)、T(Temporal)、P(Parietal)、O區(qū)。
奇數(shù)編號的電極位于左半球,偶數(shù)編號的位于右半球。
Fp區(qū): 與人格、計劃和解決問題等高級認知功能相關。
F區(qū): 運動區(qū)、supplementary運動區(qū),控制身體運動。
C區(qū): 感覺運動皮層,處理軀體感覺和運動信息。
P區(qū): 與知覺整合、注意力、語言等功能相關。
T區(qū): 聽覺理解區(qū)、記憶區(qū)。
O區(qū): 主要負責視覺加工。
4.1 自發(fā)腦電
大腦在日常活動中自然產(chǎn)生的腦電信號,在頭皮測量時,振幅約為100μV,在大腦表面測量時,約為12mV,信號的頻率在150Hz。
4.2.誘發(fā)腦電
誘發(fā)腦電是大腦在接受到刺激時產(chǎn)生的腦電信號,刺激可以是聲音刺激,圖像刺激,視頻刺激,電刺激等等,如穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)。
穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(Steady state visually evoked potential, SSVEP):
當視網(wǎng)膜接收到 3.5Hz 至 75Hz 的視覺刺激,大腦會產(chǎn)生和視覺刺激相同頻率或倍數(shù)頻率的電氣活動。
事件相關電位(event-related potential,ERP):
在物理或者心理事件發(fā)生時,腦電信號在時間上的波動。
4 .3. 單個神經(jīng)元活動
腦功能區(qū)根據(jù)空間位置,大腦皮層被分為幾個葉。每個葉是空間上連通的一部分皮層。以下列出的是這些分區(qū)的名稱及目前學術(shù)界所認為的主要功能:
額葉:高級認知功能,比如學習、語言、決策、抽象思維、情緒等,自主運動的控制(參見運動皮層)。
頂葉:軀體感覺(參見體感皮層),空間信息處理,視覺信息和體感信息的整合。
顳葉:聽覺(參見聽覺皮層),嗅覺,高級視覺功能(例如物體識別),分辨左右,長期記憶。
枕葉:視覺處理(參見視覺皮層)
邊緣系統(tǒng):獎勵學習和情感處理。
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