腦電測(cè)量原理與方法

1、腦電測(cè)量原理與方法張日欣2007年12月31日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簂學(xué)習(xí)人體腦電圖的記錄方法；l了解正常腦電圖波形；l觀察不同思維活動(dòng)對(duì)腦電圖的影響；l確認(rèn)并檢測(cè)EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份；l體會(huì)測(cè)量電極良好接觸對(duì)最終結(jié)果的意義；l學(xué)會(huì)腦電測(cè)量的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1）測(cè)量并記錄被測(cè)者清醒,休息和閉眼時(shí)腦電波。2）確認(rèn)并檢測(cè)EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份。三、實(shí)驗(yàn)原理：將人腦的電活動(dòng)經(jīng)過(guò)頭皮電極引導(dǎo)、放大并顯示或記錄下來(lái)的圖形，稱(chēng)為腦電圖（EEG）。腦電圖主要由各種節(jié)律性電活動(dòng)組成。根據(jù)頻率（周/s或Hz）將腦波進(jìn)行分類(lèi)：(delt

2、a wave)波：頻率為0.53Hz，波幅為20200V，表示大腦處于無(wú)夢(mèng)深睡狀態(tài)，是嬰兒大腦的基本波形，在生理性慢波睡眠狀態(tài)和病理性昏迷狀態(tài)也會(huì)見(jiàn)到。(theta wave、中間慢波)波：頻率為47Hz，波幅為20100V，表示大腦處于深摯思維或靈感思維狀態(tài)，是學(xué)齡前兒童的基本波形，成年人瞌睡狀態(tài)也會(huì)出現(xiàn)。(alpha wave)波：頻率813Hz，波幅為10100V，是成年人安靜閉目狀態(tài)下的正常波形，在頂、枕區(qū)活動(dòng)最為明顯，數(shù)量最多，而且波幅也最高。(beta wave)波：頻率為1430Hz，波幅為525V，在額、顳、中央?yún)^(qū)活動(dòng)最為明顯；其指數(shù)約為25%。(gamma wave)波：30

3、Hz以上。頻率的個(gè)體差異很小，波幅的個(gè)體差異較大。腦電波性示例l上面說(shuō)描述的都屬于自發(fā)電位，就是說(shuō)這些種類(lèi)的腦電圖信號(hào)都是人腦內(nèi)自發(fā)性產(chǎn)生的。l所謂誘發(fā)電位就是通過(guò)某種刺激而產(chǎn)生的腦電圖信號(hào)。比如用一種特殊設(shè)備刺激人的食指時(shí)所產(chǎn)生的腦電圖信號(hào)。此類(lèi)信號(hào)多用于進(jìn)行某個(gè)功能的針對(duì)性研究。影響腦波的因素很多。正常腦波與年齡大小有密切關(guān)系，年齡越小，快波越少，而慢波越多，且伴有基線不穩(wěn)；年齡越大，則快波越多，而慢波越少。但是，在50歲以后，慢波又繼續(xù)回升，且伴有不同程度的基本頻率慢波化。腦波更受到意識(shí)活動(dòng)、情緒表現(xiàn)以及思維能力等精神因素的影響。指數(shù)（波占全部腦波百分比，安靜、閉目時(shí)為75%）可以作為情

4、緒表現(xiàn)的指標(biāo)，情緒穩(wěn)定而思維廣博的人，指數(shù)較高，情緒不穩(wěn)定而狹隘偏激的人指數(shù)則甚低。波易受外界刺激干擾，在睜眼時(shí)，波會(huì)減弱或消失，即便是在黑暗的環(huán)境中，睜眼也會(huì)如此。當(dāng)人處于“怎么”“什么”“為什么”的驚疑狀態(tài)時(shí)，由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活作用的增強(qiáng)而導(dǎo)致去同步化，所以活動(dòng)也會(huì)受到抑制；若外界刺激持續(xù)存在，它又可以逐漸恢復(fù)。波的峰與兩側(cè)的谷大體上可連成為等腰三角形，若峰頂向左或右移位，破壞了等腰形態(tài)，則提示中樞處于疲勞狀態(tài)。活動(dòng)可以反映一個(gè)人的某些心理品質(zhì)，如節(jié)律優(yōu)勢(shì)者，易與人合作。波不受睜、閉眼的影響。在睜眼視物、情緒緊張、焦慮不安、驚疑恐懼或服用安定等藥物時(shí)，波活動(dòng)急劇增多?；顒?dòng)也與人的某些心理

5、品質(zhì)有關(guān)。節(jié)律優(yōu)勢(shì)的人常表現(xiàn)為：精神緊張、情緒不穩(wěn)、感情強(qiáng)烈、易于沖動(dòng)、固執(zhí)己見(jiàn)、不受約束、善于獨(dú)立的執(zhí)行任務(wù)；長(zhǎng)于抽象思維，喜歡依靠“推理”解決問(wèn)題，還表現(xiàn)出持久力差，易于疲勞的特點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)器械腦電工作站；腦電引導(dǎo)電極；腦電極帽；酒精棉球；濃鹽水（浸泡電極用）。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1.電極安放：目前，安放電極通常使用國(guó)際腦電圖學(xué)會(huì)標(biāo)定的10/20法。它的優(yōu)點(diǎn)是電極部位于大腦皮層解剖關(guān)系明顯相符；在C3（5）和C4（6）正位于中央溝上，F(xiàn)7（13）和F8（14）則在外側(cè)裂附近。一般左右各取8個(gè)點(diǎn)，即額極、額、中央、頂、枕、前顳、中顳和后顳，在中線上有額、左、右耳垂為無(wú)關(guān)電極。計(jì)取19個(gè)電極區(qū)。給受

6、試者戴上合適的電極帽，撥開(kāi)頭發(fā)，先用酒精棉球擦拭放置電極部位頭皮以脫脂，然后安裝用鹽水浸泡的電極。2.導(dǎo)聯(lián)方法記錄腦電波必須要有兩個(gè)電極，分別將其連接在腦電圖機(jī)的第一柵極和第二柵極上，以便記錄兩點(diǎn)之間的電位差；連續(xù)電位差的時(shí)空展開(kāi)圖即腦電圖。腦電圖的導(dǎo)聯(lián)方法分單極、雙極。單極導(dǎo)聯(lián)方法是把頭皮每個(gè)腦區(qū)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的有效電極都安放在第一柵極上，而把無(wú)關(guān)電極（雙耳垂）接于第二柵極。此時(shí)記錄的約是有效電極下直徑34cm腦區(qū)內(nèi)電活動(dòng)的總合。它的優(yōu)點(diǎn)是腦波摻雜少、波幅穩(wěn)定；缺點(diǎn)是耳垂電極有問(wèn)題，會(huì)影響半側(cè)腦波。本實(shí)驗(yàn)采用單極導(dǎo)聯(lián)法記錄。為保證絕對(duì)安全，測(cè)試前一定要檢查機(jī)器接地良好后再開(kāi)機(jī)。將腦電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)線分別與相對(duì)應(yīng)腦電極接通。請(qǐng)受試者坐舒服、肌肉放松、手平放在腿上、安靜閉目（不出汗），然后開(kāi)通腦電圖顯示或記錄系統(tǒng)，觀察腦電圖波形的基線是否平穩(wěn)，電極是否接觸良好。如有發(fā)現(xiàn)有心電、肌電信號(hào)干擾，則移動(dòng)一下與該導(dǎo)聯(lián)相連的電極位置。六、實(shí)驗(yàn)觀察1. 觀察并記錄閉目、心情平和、清醒、無(wú)思維活動(dòng)狀態(tài)的腦電圖，識(shí)別節(jié)律的腦波。2. 請(qǐng)受試者睜眼，觀察節(jié)律的腦波與阻斷（去同步化）。3. 請(qǐng)受試者閉目，觀察節(jié)律的恢復(fù)，然后請(qǐng)受試者進(jìn)行連續(xù)簡(jiǎn)單心算，觀察阻斷與恢復(fù)的過(guò)程。4. 請(qǐng)受試