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使用大脑适应神经生物反馈系统的建议

已有 1016 次阅读 2023-7-16 13:08 |系统分类:教学心得

使用大脑适应神经生物反馈系统的建议

大脑适应神经生物反馈系统有四组干脑电图电极,一个参考电极和一个公共电极,以及一个微型电子模块。使用大脑适应神经生物反馈系统设备以250Hz的采样频率记录脑电图信号。可以在不使用滤波器(所谓的“原始信号”)和使用陷波(48-52Hz)和数字(1-40Hz)滤波器的情况下获得信号。

该设备放大并数字化接收到的信号,并通过蓝牙LE协议将其传输到计算机、智能手机或平板电脑。

大脑适应神经生物反馈系统设备具有以下电极:

O1、O2、T3、T4(根据电极10-20的国际布置方案的名称)-记录电极。O1和O2电极在枕部区,T3和T4电极在颞叶区域提供与头皮的直接接触

FpZ——参考电极;

GND–公共电极。

    大脑适应神经生物反馈系统可以在单极和双极模式下记录脑电图信号:

双极信号记录方法:设备的双通道操作模式,当使用该模式时,记录两个信号(用于两对通道):O1-T3和O2-T4;

单极信号记录方法:设备的四通道操作模式,当使用该模式记录四个信号时:O1–FpZ;O2–FpZ;T3–FpZ;T4–FpZ。

默认情况下,信号在单极模式下进行。作为脑电图信号的数学处理的结果,实现了双极信号配准模式,并允许减少共模干扰。

对于每种模式,可以选择所需的通道数:

信号配准的单极方法从1到4;

对于信号配准的双极方法,从1到2。

为了获得通常类型的脑电图,需要使用提供信号所需频带的滤波器。在记录“原始”信号期间,大脑适应神经生物反馈系统在0至70 Hz的频带内发送脑电图。通常是相当宽的频带。此外,记录0 Hz的信号会导致信号从视觉显示器上的零线偏移。它并不总是清晰和舒适的。日常使用的脑电图的常规频带由1-25Hz的范围确定。这个范围允许您在不失真的情况下注册四种基本频率节律-δ、θ、α和β。Delta活动(病理活动)在大多数应用中都不使用,因此在使用θ、α和β节律时,建议使用4-25 Hz的频带,α和β节奏为7-25 Hz。

值得注意的是,当使用干电极记录脑电图时,电化学过程和电极运动会导致δ节律与医学文献中描述的通常值显著偏离(增加)。

将设备放置在头部

拉伸扣环区域的织物带;

将大脑适应神经生物反馈系统放在头上:

-前额上参考电极和一般电极的位置;

–公共电极区域的箭头方向(应向上);

–颞区T3和T4电极以及枕区O1和O2电极的位置。

根据头部的大小拧紧织物带。

使用设备通道

通道使用取决于软件开发目标和计划功能。

FpZ电极和电极对在装置中的存在及其存在(信号配准的单极方法)使得能够识别眨眼、眼球运动、前额紧张、吞咽,这在睡眠分析、集中训练等应用中是有用的。

装置中放置在枕部区域的电极O1和O2的存在使得能够高精度地记录α节律,这是人类放松水平的指标。在大脑的任何其他区域,阿尔法活动都会显著减少,通常不能作为放松程度的客观衡量标准。

在装置的时间区域中放置T3和T4电极的存在使得可以高精度地记录β节律,这是注意力集中程度的指示器。在大脑的任何其他区域,β活动的表现程度较低,通常不能作为评估注意力集中程度的客观标准。

如果正在开发的应用程序的功能并不意味着与固定眨眼、眼球运动、前额紧张有关的任务(在这种情况下,这些生理表现是脑电图的伪影),我们建议使用通道对O1-T3、O2-T4、,分别通过从O1-FpZ对中减去T3–FpZ信号对和从O2–FpZ对中减去T4–FpZ-信号对获得。该过程使得可以从所使用的信号中排除由装置的参考正面电极产生的所有生物伪影。这是由于电极相对于基准的对称布置以及相应的同相信号相减而实现的。信号对O1-T3、O2-T4允许为进一步处理和分析提供阿尔法和贝塔节律的登记,同时最小化生物伪影。

对称(在大脑的左半球和右半球)电极T3/T4和O1/O2的存在是由于需要解决区域重复的问题并确保评估大脑不对称的可能性。如果其中一个电极的质量可能“差”,则重复问题可能是相关的。其解决方案包括在另一侧使用对称电极。这甚至可以在实时进行,例如,由于用户将设备放在头上进行操作,当低质量的脑电图信号突然记录在一根导线中时。

总之,值得注意的是,为了解决大多数问题,在一个双极通道上使用O1-T3和O2-T4对中的最佳对(具有更高质量的脑电图信号,无干扰)就足够了。

 




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