腦電圖描述器

腦電圖描述器（ electroencephalograph）是使用電生理指標記錄大腦活動的技術，這種大腦自發性放電活動稱為腦電波（EEG）。

基本介紹

• 中文名：腦電圖描述器
• 外文名： electroencephalograph
• 心理學：認知神經科學

腦電描述的發展

1929年，Hans Berger報導了一組令人矚目且備受爭議的實驗，他證明可以用放在頭皮上的電極測量人腦的電活動，這種信號可以放大，還可以畫出時間電壓的變化。這種電活動被稱作腦電圖（Electroencephalogram）或EEG。由於當時的神經生理學家只認識動作電位，所以很多人最初認為那不過是某種偽跡而已。但幾年後，受尊敬的生理學家Adrian（1934）也觀察到了人類EEG活動。之後，隨著相關研究不斷證實Berger的發現，人們才承認EEG確實存在。

在接下來的幾十年里，腦電描述技術被廣泛運用在科學領域和臨床套用。但它的原始形式還只是對大腦活動的一種粗糙測量，很難用它來評價認知神經科學關注的那些高度特異性的神經過程。這也是腦電描述技術的缺陷之一，很難從混合了許多神經來源的EEG中將個別神經-認知過程分離出來。在心理學研究中，為了將一些特定的反應提取出來，研究者們不斷設計和改進一些腦電描述技術和實驗範式，從而使得一些心理現象能夠較為穩定地被描述出來，這些特異性反應就事件相關電位（ERPs），即與特異性事件相關聯的電活動。

腦電波

腦電波是一些自發的有節律的神經電活動，其頻率變動範圍在每秒1－30次之間的，可劃分為四個波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。除此之外，在覺醒並專注於某一事時，常可見一種頻率較β波更高的γ波，其頻率為30~80Hz，波幅範圍不定；而在睡眠時還可出現另一些波形較為特殊的正常腦電波，如駝峰波、σ波、λ波、κ-複合波、μ波等。

腦電波

研究設備

國內外腦電描述技術主要使用的是Neuroscan腦電採集分析系統。1992年，作為世界上功能最強大的放大器，SynAmps問世，已有1300多個SynAmps放大器在世界多個研究機構使用。新型放大器－SynAmps 2，也由Neuroscan 研製，是電生理放大器研究中具有權威的新一代放大器。SynAmps 2繼續採用集成可程式軟體，使數據的採集具有最大靈活性。SCAN軟體作為Neuroscan系統的核心，將繼續作為SynAmps 2系統的接口。SCAN與SynAmps 2的結合將使研究者得以進行最高質量的數據採集。

SynAmps 2的Headbox由64個單極、4個雙極和2個high level輸入組成，總計70導，同時採集每導的採樣率能達到20,000Hz。其配套系統可提供多至4個放大器（256/280導）的協調同步，並可確保所有通道的同步採集。精心設計的啟動和時間鎖定功能確保系統中所有通道無相位偏差。所有的通道都使用高質量的24位A/D模擬數字晶片來處理數據，這些數據通過USB 2.0接口傳送到SCAN計算機。

SynAmps 2/SCAN的結合提供了更強大的記錄功能，可以線上實時處理數據。線上數位訊號處理包括多種平均模式的建立，時域和頻域地形圖的繪製，數據重組，以及EKG/EOG偽跡的同步去除等等。SynAmps 2還可以進行多導阻抗測量，研究者可同時看到所有導聯的阻抗值。另外，可以進行精確的線上實時頻譜分析。

Neuroscan 記錄設備

套用

功能研究

作為一種有效的對神經活動進行間接測量的工具，腦電圖(EEG)及其相關聯的事件相關電位(ERP)的相關研究廣泛套用於神經科學，認知科學，認知心理學，神經科學和心理生理學研究中。 其具有較高的時間精度(temporal resolution)可以檢測毫秒級的電位變化，但空間精度(spatial resolution)則相對較差。藉助腦電圖及事件相關電位，已發現了多種同人腦認知功能相關聯的成分。如P300成分同個體的內源性注意有關，N400成分同語義加工有關。

臨床檢測

腦電波或腦電圖是一種比較敏感的客觀指標，不僅可以用於腦科學的基礎理論研究，而且更重要的意義在於它的臨床實踐的套用，與人類的生命健康息息相關。

腦電波是診斷癲癇的必要依據，腦電波對於各種顱內病變，如腦中風、腦炎、腦瘤、代謝性腦病變等，亦有很大的診斷幫助。腦波圖仍是研究睡眠最客觀的依據，藉由監測睡眠中腦波變化，人們可以區分睡眠中的不同時期