2022年醫(yī)學(xué)專題-腦電測量原理與方法

腦電測量(cèliáng)原理與方法張日欣2007年12月31日第一頁，共十三頁。一、實驗(shíyàn)目的：學(xué)習(xí)人體腦電圖的記錄方法；了解正常腦電圖波形(bōxínɡ)；觀察不同思維活動對腦電圖的影響；確認(rèn)并檢測EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份；體會測量電極良好接觸對最終結(jié)果的意義；學(xué)會腦電測量的基本方法。第二頁，共十三頁。二、實驗(shíyàn)任務(wù)：1）測量并記錄(jìlù)被測者清醒,休息和閉眼時腦電波。2）確認(rèn)并檢測EEG中的alpha,beta,delta,theta波成份。第三頁，共十三頁。三、實驗(shíyàn)原理：將人腦的電活動經(jīng)過頭皮電極引導(dǎo)、放大并顯示或記錄下來的圖形，稱為腦電圖（EEG）。腦電圖主要由各種節(jié)律性電活動組成。根據(jù)頻率（周/s或Hz）將腦波進(jìn)行分類：δ(deltawave)波：頻率為0.5~3Hz，波幅為20~200μV，表示大腦處于無夢深睡狀態(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)也會見到。θ(thetawave、中間慢波)波：頻率為4~7Hz，波幅為20~100μV，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)也會出現(xiàn)。α(alphawave)波：頻率8~13Hz，波幅為10~100μV，是成年人安靜閉目狀態(tài)下的正常波形，在頂、枕區(qū)α活動最為明顯，數(shù)量最多，而且波幅也最高。β(betawave)波：頻率為14~30Hz，波幅為5~25μV，在額、顳、中央?yún)^(qū)β活動最為明顯；其指數(shù)約為25%。γ(gammawave)波：30Hz以上(yǐshàng)。頻率的個體差異很小，波幅的個體差異較大。第四頁，共十三頁。腦電波性示例(shìlì)第五頁，共十三頁。上面說描述的都屬于自發(fā)電位，就是說這些種類的腦電圖信號都是人腦內(nèi)自發(fā)性產(chǎn)生的。所謂誘發(fā)電位就是通過某種刺激而產(chǎn)生的腦電圖信號。比如(bǐrú)用一種特殊設(shè)備刺激人的食指時所產(chǎn)生的腦電圖信號。此類信號多用于進(jìn)行某個功能的針對性研究。第六頁，共十三頁。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。腦波更受到意識活動、情緒表現(xiàn)以及思維能力等精神因素的影響。α指數(shù)（α波占全部腦波百分比，安靜、閉目時為75%）可以作為情緒表現(xiàn)的指標(biāo)，情緒穩(wěn)定而思維廣博的人，α指數(shù)較高，情緒不穩(wěn)定而狹隘偏激的人α指數(shù)則甚低。α波易受外界刺激干擾，在睜眼時，α波會減弱或消失，即便是在黑暗的環(huán)境中，睜眼也會如此。當(dāng)人處于“怎么”“什么”“為什么”的驚疑狀態(tài)時，由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活(jīhuó)作用的增強(qiáng)而導(dǎo)致去同步化，所以α活動也會受到抑制；若外界刺激持續(xù)存在，它又可以逐漸恢復(fù)。α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)。α活動可以反映一個人的某些心理品質(zhì)，如α節(jié)律優(yōu)勢者，易與人合作。β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，β波活動急劇增多。β活動也與人的某些心理品質(zhì)有關(guān)。β節(jié)律優(yōu)勢的人常表現(xiàn)為：精神緊張、情緒不穩(wěn)、感情強(qiáng)烈、易于沖動、固執(zhí)己見、不受約束、善于獨(dú)立的執(zhí)行任務(wù)；長于抽象思維，喜歡依靠“推理”解決問題，還表現(xiàn)出持久力差，易于疲勞的特點(diǎn)。第七頁，共十三頁。四、實驗(shíyàn)器械腦電工作站；腦電引導(dǎo)電極；腦電極帽；酒精(jiǔjīng)棉球；濃鹽水（浸泡電極用）。第八頁，共十三頁。五、實驗(shíyàn)步驟：1.電極安放：目前，安放電極通常使用國際腦電圖學(xué)會標(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、右耳垂為無關(guān)電極。計取(jìqǔ)19個電極區(qū)。給受試者戴上合適的電極帽，撥開頭發(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。第九頁，共十三頁。2.導(dǎo)聯(lián)方法記錄腦電波必須要有兩個電極，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)電位差的時空展開圖即腦電圖。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(tóupí)每個腦區(qū)對應(yīng)點(diǎn)的有效電極都安放在第一柵極上，而把無關(guān)電極（雙耳垂）接于第二柵極。此時記錄的約是有效電極下直徑3～4cm腦區(qū)內(nèi)電活動的總合。它的優(yōu)點(diǎn)是腦波摻雜少、波幅穩(wěn)定；缺點(diǎn)是耳垂電極有問題，會影響半側(cè)腦波。本實驗采用單極導(dǎo)聯(lián)法記錄。為保證絕對安全，測試前一定要檢查機(jī)器接地良好后再開機(jī)。將腦電圖機(jī)的導(dǎo)聯(lián)線分別與相對應(yīng)腦電極接通。請受試者坐舒服、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、肌電信號干擾，則移動一下與該導(dǎo)聯(lián)相連的電極位置。第十頁，共十三頁。六、實驗(shíyàn)觀察觀察并記錄閉目、心情平和、清醒、無思維活動狀態(tài)的腦電圖，識別α節(jié)律(jiélǜ)的腦波。請受試者睜眼，觀察β節(jié)律的腦波與α阻斷（去同步化）。請受試者閉目，觀察α節(jié)律的恢復(fù)，然后請受試者進(jìn)行連續(xù)簡單心算，觀察α阻斷與恢復(fù)的過程。請受試者處于心情愉悅狀態(tài)，觀察腦電圖波形變化。請受試者回憶氣憤事件，觀察腦電圖波形變化。第十一頁，共十三頁。六、報告(bàogào)要求：開閉眼實驗中腦電波的最大和最小幅度?粘貼測量的腦電圖。試分析不同(bùtónɡ)思維活動對腦電圖影響的機(jī)理。第十二頁，共十三頁。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)腦電測量原理與方法。將人腦的電活動經(jīng)過頭皮電極引導(dǎo)、放大并顯示或記錄下來的圖形，稱為腦電圖（EEG）。頻率的個體差異很小，波幅的個體差異較大。上面說