脑电测量原理与方法

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1、脑电测量原理与方法张日欣2007年12月31日一、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。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。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

2、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14~30

3、Hz，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。脑电波性示例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。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

4、，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

5、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。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）。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

6、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。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

7、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。六、实验观察观

8、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）