采用频带能量进行ECoG信号的特征提取

对于典型的采用皮层脑电图的脑-机接口系统,测试者想象左手小手指或舌头运动,提出了采用频带能量的特征提取方法.首先,把频带能量作为特征,进行导联的选择,从64导联中获取特征最明显的11导进行分析;然后采用频带能量进行皮层脑电图信号的特征提取,并利用主分量分析进行降维;最后采用Fisher线性判别分析进行两类意识任务的分类.离线分析结果表明,该方法对测试数据取得了很好的分类准确率.     

动物也做梦

人在做梦时呼吸浅促,心跳加快,血压上升,脑血量倍增,脸部和四肢有些抽动。这时,用眼运动计可测得眼球在快速转动,而脑电图上必然出现快波。因此,一般来说,"快速动眼"加上"脑电图快波",可作为做梦的标志。用上述方法对一些动物进行测定,科学家得出结论:大部分爬行动物不做梦;鸟类都会做梦,不过大多     

基于深度卷积神经网络的脑电图异常检测

为解决EEG自动检测的错误率非常高的问题,提出了一种基于深层卷积神经网络(CNN)对脑电图进行异常检测的方法:首先,对多个异构数据源按标准进行重构和预处理,生成了有118 716个样本的训练集和有12 022个样本的测试集;然后,构建有快捷连接的深层CNN模型,以自动化学习ECG特征并进行分类识别; 接着,将模型在训练集上进行试验与调参,保存了性能最好的模型参数; 最后,在测试集上进行预测.预测结果显示该模型达到了94.33%的分类准确率.通过所提方法对脑电信号进行处理与分析,能够自动提取EEG特征并进行异常识别,从而达到快速检测与辅助诊疗的目的.     

脑电信号零点穿越间期序列的多重分形分析

微弱的脑电信号易受其他生理信号或采集设备的影响而产生较大的幅度偏移,影响分形分析结果的可靠性.因此,引入脑电信号的零点穿越间期序列作为分析对象,提出了一种脑电信号非线性动力学研究的新方法——零点穿越间期序列的多重分形分析.采用新的方法对取自PhysioBank“TheSleep-EDF Database“的24 h睡眠脑电记录进行了研究.作为比较,文中使用多重分形奇异谱和去趋势波动分析两种方法,分别对脑电信号的零点穿越间期序列和幅度时间序列进行了分析和比较.分析结果显示,零点穿越间期和幅度时间序列的奇异强度区间均随着睡眠的加深而增大,表明脑电信号在深度睡眠状态下的标度特性更加分散.对实验结果的单因素方差分析与多重比较检验显示零点穿越间期序列的多重分形分析方法在睡眠分期方面具有一定的优势.     

正常新生儿及婴儿睡眠振幅整合脑电图分析

为研究振幅整合脑电图(aEEG)在脑发育过程中的变化规律,根据87例无特殊疾病的新生儿和婴儿的睡眠脑电数据绘制aEEG图形。分析aEEG随受孕后年龄(PMA)增加的变化趋势。结果表明,PMA极小新生儿的aEEG呈现高度非连续性;约27周后可从aEEG波形中发现睡眠周期;37周后睡眠周期表现为高、低幅值顺次相接的波谱带。aEEG上、下边缘随PMA的增加呈上升趋势,其中脑电波幅升高较明显的年龄阶段为PMA<33周以及PMA>44周。aEEG能够反映新生儿脑发育成熟度,在临床领域有一定的应用价值。     

Effect of excessive Internet use on the time-frequency characteristic of EEG

We examined the effect of excessive Internet use on the time–frequency characteristic of the electroencephalogram by wavelet transformed and non-negative matrix factorization (NMF). The event-related potentials (ERP) of normal subjects and excessive Internet users were acquired using the oddball paradigm experiment. We applied the wavelet transformed and event-related spectral perturbation to ERP in order to extract the time–frequency values. The F-test statistics of time–frequency values were then decomposed into two components by NMF. Excessive Internet use resulted in a significant decrease in the P300 amplitudes (P < 0.05) and a significant increase in the P300 latency (P < 0.05) in all electrodes. The major effect of excessive Internet use on gamma oscillation occurred at 300 ms after stimuli at 40–50 Hz on the parietal central region. Thus, these data suggest that excessive Internet use affects information coding and integration in the brain.     

13～18岁青少年脑电α波的发展特点

以192名13－18岁青少年为研究对象,采用脑电波超慢涨落分析技术（ET）,对其12导联脑电图（EEG）进行了记录和分析,重点探讨了α波 (8-13Hz）的发展特点。结果表明：1）随年龄的增长,13－18岁青少年α波不同频率成分的变化幅度不大;2）平均频率f^-的年龄变化不明显,基本保持在10Hz左右,但女性的高于男性;3）青少年α波的优势成分不随年龄变化而变化,13－18岁的主导成分均为10Hz的α波;4）不同频率的α波在各脑区的分布均存在显著差异（P＜0．05）,α波的f^-的分布特点为从额叶到枕叶逐渐增大;5）不同频率脑电的α波的比率R的分布表现出不同的左右不对称性,α波的f^-表现出明显的左脑优势。     

短时认知过程中40Hz脑电事件相关电位分析

研究了正常人在安静和思维状态下阵发性40Hz脑电事件相关信号（40Hz ERP)的特征变化,探讨阵发性40Hz ERP与年龄、性别、文化程度和智力测验得分之间的关系,同时对40Hz ERP不同参数进行比较。结果表明：正常人在安静状态下阵发性40Hz ERP低于视空间测试。思维活动时阵发性40Hz ERP增加幅度与简易精神状态量表（MMSE）和韦氏成人智力量表（WAIS）得分呈正相关。     

基于丙泊酚麻醉的相位模式复杂度同步及脑网络变化

麻醉诱导的无意识在宏观尺度表现为大脑区域之间功能连接的中断.然而,在介观尺度,麻醉的脑意识消失作用机制仍不明确.本研究分析了9名接受丙泊酚全身麻醉的癫痫患者(年龄18～54岁)的皮层脑电(electrocorticogram,ECoG)数据,采用了相位模式复杂度(phase-pattern complexity,PPC)的同步估计方法,并基于图论度量了皮层尺度麻醉前后的聚类系数、平均特征路径长度、全局效率、局部效率和中介中心性等几种网络特征参数.结果表明,delta-theta(1～8Hz)频段和gamma2(48～60Hz)频段在意识消失后的PPC值显著降低(分别为P0.01,P0.05).皮层尺度脑网络则由节点间的强连接转变为以少数节点为枢纽节点,并成散射状连接其他节点的网络拓扑结构.研究表明,麻醉导致的意识消失与皮层尺度神经活动的相位模式复杂度的降低及对应的拓扑网络的简单化有关.     

脑电图数据的实时压缩处理

本文探讨脑电信号的数据压缩实时处理问题。模拟试验和分析了五种著名的直接压缩技术,用Lagrange公式进行概括归纳。结果表明,内插技术相对保持了原始信号的特征,直观、简便、快速,适合于微机系统小型化实时处理。