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睡眠剥夺疲劳模型大鼠脑电分析
目的 通过睡眠剥夺(SD)疲劳模型大鼠造模过程中动态脑电的分析,研究疲劳程度随睡眠剥夺时间的动态变化.方法 本文采用小水站台睡眠剥夺动物疲劳模型,连续72 h记录造模过程中以及恢复48 h大鼠的行为和脑电信号;应用自行开发的脑电分析程序计算分析时间窗内脑电的α,θ,β波频谱能量占总能量的百分比及(α+θ)/β比值;并分析随睡眠剥夺时间的延长,清醒活动(WA)、清醒安静(WQ)及慢波睡眠(SWS)状态下各参数的变化.结果 在睡眠剥夺后,β波频带能量占总能量百分比参数在3种状态下均呈上升趋势,(α+θ)/β比值呈下降趋势;;2个参数在清醒活动状态下持续变化到35h左右达到峰值并维持,恢复24 h后参数可回到基线水平;清醒安静状态的变化延迟约20 h,但同样在40 h左右达到峰值并维持,恢复期参数值回复缓慢;慢波睡眠状态下参数睡眠剥夺初期变化剧烈,但10h后即持续缓慢回复,70 h左右达基线水平.结论 小站台睡眠剥夺疲劳模型实验对大鼠脑电特征有明显影响,β波频谱能量占总能量的百分比和(α+θ)/β值可作为中枢疲劳程度的评价指标.
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基于动态因果模型的视觉工作记忆任务脑效应网络研究
目的 从多通道脑电(electroencephalographys,EEGs)的效应连接角度,探究工作记忆的脑网络机制.方法 收集15名健康志愿者的32通道脑电数据,通过源定位确定视觉工作记忆任务的激活脑区,在此基础上进行动态因果模型(DCM)分析,计算各连接的超越概率,构建工作记忆脑效应网络.结果 双侧顶叶(PAR)到同侧背外侧前额叶(DLPFC)和双侧顶叶(PAR)到同侧额中线皮层(MFC)连接的超越概率大于其它连接.模型中正向连接簇的超越概率EP_forward大于反向连接簇的超越概率EP_backward和横向连接簇的超越概率EP_lateral(P＜ 0.01).结论 视觉工作记忆过程中,双侧顶叶与同侧背外侧前额叶、额中线皮层之间有信息交流,顶叶皮层的信息流向前额叶皮层.
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健康人工作记忆脑电theta网络因果流研究
目的计算健康受试者工作记忆脑电(electroencephalogram,EEG)网络的因果流,为研究工作记忆大脑信息传递机制提供支持.方法实验数据为18名健康受试者在300次视觉工作记忆的32通道EEGs.应用快速傅里叶变换计算工作记忆时EEGs在各个频段的能量密度,选取能量密度大的频段为工作记忆的特征频段.计算EEGs特征频段分量之间的因果连接强度DTF,构建因果网络,在计算网络每个节点的DTF加权因果流的基础上,计算额叶、顶叶、颞叶和枕叶4个脑区的(节点)平均因果流,研究工作记忆脑区之间的信息传递特征.结果工作记忆EEGs在theta频段的能量密度大(911±15μV2/Hz).额叶、顶叶、颞叶和枕叶脑区的平均因果流:额叶为0.0033±0.0002,顶叶为0.0005±0.0003,枕叶为-0.0022±0.0004,颞叶为-0.0051±0.0003.结论theta频段是工作记忆EEGs的特征频段.工作记忆EEGs的theta网络因果源在额叶,因果汇在颞叶和枕叶,提示工作记忆各个脑区的信息传递是从额叶流到颞叶和枕叶.
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便携式脑电信号采集与处理系统
目的 实现脑电信号的采集和处理,准确提取脑电信号中稳态视觉诱发电位(SSVEP)特征.方法 8通道脑电信号采集设备采集LED闪烁视觉刺激诱发的脑电信号,并实现原始脑电信号数字化;基于An-droid手机的数字信号处理平台通过蓝牙接收数字脑电信号并对其进行频谱分析,后提取出SSVEP特征.结果 10名志愿者参与实验,特征识别平均正确率高于90％.结论 脑电信号采集装置可以获得高信噪比的脑电信号,数字信号处理程序可以有效地检测到稳态视觉诱发电位.体积小、功耗低、便携等优点可使之用于开发诸多脑电相关应用,如睡眠监测,意念电话,智能轮椅控制等.
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基于脑电近似熵的脑机能疲劳状态分析
目的 研究工作和睡眠剥夺对脑机能疲劳(脑疲劳)状态的影响,探讨脑电近似熵与不同脑疲劳状态之间的关系,寻找实用的脑疲劳程度分析指标.方法 对不同人在不同脑机能状态下的脑电近似熵进行计算,分析不同脑疲劳状态下的变化规律及其相关性.结果 对于不同的脑疲劳状态,其脑电近似熵的平均值随着脑疲劳程度的增加而降低;工作时间的延长、紧张程度的增加对脑疲劳的影响比单纯睡眠剥夺对脑疲劳的影响要大,引起脑疲劳的加深程度要快.结论 脑电近似熵随着脑疲劳程度的增加而降低,有望成为衡量脑疲劳程度的指标.
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运动诱发局部肌肉疲劳的肌电及脑电协同分析研究进展
大脑是支配人体随意运动的高级中枢,肌电信号是在大脑运动皮层控制之下的脊髓运动神经元的生物电活动[1,2],其幅值和频率与神经肌肉功能活动密切相关[3-9].而脑电信号是应用脑电图仪记录到的大脑自发或诱发的脑电活动[10,11],其与大脑皮层的活动[10,12]之间具有某种内在联系.因此肌肉在收缩时,肌电与大脑皮层脑电活动之间、与协同收缩肌肉肌电活动之间也应该有某种内在联系.
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乒乓球运动员发球动作识别时的神经效率——来自EEG的证据
目的:探讨乒乓球运动员识别发球动作时具有大脑皮层活动减少的特征.方法:采用64导脑电测试系统记录18名乒乓球运动员和18名乒乓球初学者观看发球旋转的动作视频时的脑电数据,共有160个发球动作视频,在视频结束时被试进行旋转的判断,基于事件前的脑电基值,计算在动作识别过程中alpha频率的事件相关去同步化(ERD),了解大脑皮层激活状态的变化.结果:与运动新手相比,运动专家在动作识别过程中高频alpha(10.5～12.5 Hz)的ERD幅度更低.与运动新手相比,运动专家在正确识别发球动作时高频alpha频段的ERD在顶叶皮层(P＜0.05)和枕叶皮层的幅值更低(P＜0.01).结论:乒乓球运动员专项动作识别存在神经效率,与更低幅度alpha频率的ERD相联系.乒乓球运动员发球动作识别时大脑顶叶和枕叶的能量消耗较小.
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高频重复经颅磁刺激(rTMS)提高唤醒的研究
目的:探讨高频重复经颅磁刺激(rTMS)提高唤醒的作用及其神经生物学效应,为使用rTMS提高运动员的唤醒水平提供理论依据.方法:采用被试内平衡设计,在被试左侧背外侧前额叶(DLPFC)分别施加磁刺激和假刺激(刺激参数为:20 Hz,90％RMT,持续5秒间隔55秒,3000次rTMS),比较刺激前、后的主观感觉,脑电(EEG)、脑电超慢涨落图(ET)及心率变异性(HRV)的变化.结果:rTMS刺激后被试的自评兴奋性提高,正性心理唤醒和心理唤醒强度增强,负性心理唤醒降低;额部、央部、顶部及前颞部β波的活动增强,枕部、后颞部、顶部θ波和枕部、后颞部δ波的活动减弱;全脑抑制性神经递质(INH)、5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)减少,兴奋性神经递质(EXH)和多巴胺(DA)增多;HRV的低频/高频比值(LF/HF)和归一化低频功率(LFnorm)升高;归一化高频功率(HFnorm)增加.结论:高频重复经颅磁刺激(rTMS)能够提高唤醒,刺激后脑电(EEG)、神经递质及心率变异性(HRV)的变化在一定程度上可以对其神经生理效果进行解释.
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优秀男子短距离场地自行车运动员脑电变化分析
目的:观察不同水平男子短距离场地自行车运动员脑电变化,为探讨自行车运动员技术动作发挥的中枢机制提供依据.方法:研究对象为8名二级和7名健将级男子自行车运动员,应用脑电图(EEG)仪测试受试者在安静闭目和表象1公里场地计时赛时的脑电变化.结果:(1)安静时,二级运动员和健将级运动员EEG的功率谱成对称性分布,且两组运动员的EEG对应各区总功率无显著性差异(P＞0.05).(2)表象时,二级运动员EEG发生去同步化,但健将级运动员EEG的功率谱成对称性分布.(3)二级运动员左、右侧顶区与枕区α指数比值表象与安静状态下相比均无显著性差异(P＞0.05),健将级运动员左、右侧有显著性差异(P＜0.05).(4)安静时,健将级运动员顶区和枕区脑电活力比值(β/α,%)与二级运动员比较无显著性差异(P＞0.05);表象时,两组运动员脑电活力比值有显著性差异(P＜0.05).结论:健将级男子短距离场地自行车运动员中枢神经系统对外界信息的整合及技术动作协调能力优于二级运动员.
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海洛因依赖病人癫痫大发作的脑电图分析
海洛因是成瘾性强、危害大而广传于全世界的毒品.尤其对神经系统的损害比较严重.目前在海洛因依赖病人脱毒过程中易出现癫痫大发作.本文对本院自愿戒毒所2001年3月-2002年9月15例海洛因依赖癫痫大发作病人进行了脑电图分析,现将结果报告如下:
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基于α频带脑电功率谱分析具象思维形式的独立性特征
目的 通过脑电检测分析具象思维这种独具东方特色的思维方法,在α频带功率谱的变化,探寻其独立性特征.方法 选择69名在校大学生为受试对象,通过思维作业培训后,应用脑电同步检测具象思维、抽象思维、形象思维作业过程的脑电变化,应用功率谱分析方法,提取α频带(包含α1和α2两个频带)的相对功率,对3种思维形式和一般安静态进行比较.结果 α1频带,具象思维形式分布与一般安静态、形象思维形式、抽象思维形式之间比较,均有极显著性差异(P＜0.001);3种思维形式与一般安静态区别明显,功率均高于一般安静态,3者并行排列分布,且无线性交叉,界限清楚,具象思维形式的空间分布特点表现出Fz高功率、01与F7趋于一致性、C3导联呈高功率反应.α2频带,具象思维形式与一般安静态之间比较,有极显著性差异(P ＜0.001),而与形象思维形式、抽象思维形式之间比较,无显著性差异(P＞0.05);3种思维形式的相对功率值无显著性差异,但与一般安静态的差异显著,具象思维形式的空间分布表现为O2与T6导联表现高功率.结论 α频带从不同角度、程度上显示出3种思维形式之间的差异,显示出具象思维形式的独立性特征.
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复方氨酚烷胺中毒的脑电图表现一例报告
患儿男,9岁,因上呼吸道感染于2002年1月23日晚6时口服复方氨酚烷胺(商品名快克)2粒,3次/d,共服5次(10粒),当晚服药30min后出现嗜睡,次日19时感上腹不适,恶心、呕吐5次,呕吐物为胃内容物,非喷射性.
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发作性睡眠患者双侧脑电双频谱监测1例报告
发作性睡眠(narcolepsy)以难以控制的嗜睡、发作性猝倒、睡瘫、入睡幻觉及夜间睡眠紊乱为主要临床特点.其病因未明,除极少数病例继发于脑肿瘤、缺血及感染外,绝大多数患者的发病系环境因素与遗传基础共同作用的结果.
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脑电数据处理与分析技术研究进展
脑电信号中包含丰富的信息,能客观反映大脑的内部状态.近年来,计算机技术的发展和对大脑以及脑电信号研究的重视程度加深,使关于脑电信号的研究与应用越来越多.通过对近五年脑电研究技术和方法的分析与对比,从脑电信号分析和处理的研究过程,包括信号的获取、特征提取、分类和应用四个方面,具体介绍了当前脑电数据常用处理方法和分析技术,并对其未来研究和技术的发展进行了展望.
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脑电仿生电刺激仪治疗偏头痛的观察
偏头痛是神经内科的一种常见病、多发病,其发病率在我国每年呈上升趋势,且无法根治.临床治疗方法很多,近年来国内外实验和临床研究都表明,脑电仿生电刺激仪可明显改善脑局部血流量(rCBF),可用于治疗偏头痛.我们采用上海乾康医疗设备有限公司生产的脑电仿生电刺激仪(CVFT-MG201)治疗偏头痛,取得满意疗效.现报告如下.
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儿童良性癫痫伴中央颞区棘波
儿童良性癫痫伴中央颞区棘波(benign childhood epilepsy with centrotemporal spikes,BECT)是常见的原发性癫痫,也是小儿癫痫常见的类型之一.在0～15岁人群的年发病率为7/10万～21/10万,约占该年龄组全部癫痫的20%.对于BECT的认识已有数十年的历史.1952年Gibbs等注意到某些中颞区棘波仅出现于儿童期.Nayrac和Beaussart于1958年证实,中央沟区棘波(Rolandic spikes)仅存在于儿童期,青春期前后消失.1967年Lombroso系统描述了本病的临床表现和脑电特点,确立了这一特殊的癫痫类型.国际抗癫痫联盟于1984年以后正式将本症列入癫痫和癫痫综合征的国际分类.
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小波分析在早老性痴呆脑电诊断中的应用
运用小波变换(WT)对老年痴呆(AD)患者与正常老人在安静闭眼时的脑电(EEG)数据进行了多尺度空间能量分布特征提取.初步比较分析表明,与正常人相比,AD患者EEG能量在中高频段α(8～16Hz)显著较低(严重时可低至正常人的5%),而在低频段δ(0～4Hz)的能量却明显偏高(可达正常人的几倍到几十倍).研究结果提示,可考虑试用小波分析提取脑电能谱分布特征作为AD临床工程诊断的特异性指标.
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脑电刺激失眠治疗仪的研制
以正常的脑电作为刺激源,通过基于MATLAB的小波分析进行脑电数据处理,对特定穴位进行电刺激,达到治疗失眠的效果.同时论述了仪器的设计原理及硬件组成与软件实现.
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基于虚拟技术的脑电信号检测示教系统设计与实现
目的:设计并实现可用于脑电信号检测设备示范教学的虚拟仪器系统.方法:基于LabVIEW软件并结合其自带的信号处理及数据库工具包,构建EEG检测虚拟示教系统.结果:所实现的系统具有检测EEG信号的功能,同时结合数据库可以管理EEG信号数据以方便模拟示教.系统还带有信号处理模块,可以对EEG信号进行信号处理.结论:基于LabVlEW实现的EEG检测虚拟示教系统可提高培训和学习的效率,并为医学仪器的示范教学提供了一种新思路.
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基于多变量相空间重构的癫痫脑电分析
目的:应用多变量相空间重构对分析脑电信号,获取癫痫脑电的非线性特征.方法:鉴于脑电(EEG)的高维混沌特性,通过多变量相空间重构分析方法,将大脑分为左右2个半区,分别以8个EEG导联作为重构样本进行非线性分析,可以得到线性区域,从而得到相关维数的估计值.结果:5例确诊癫痫患者的脑电分析结果基本一致,癫痫发作前、中、后期相关维数有明显变化,与对照组的结果差异显著.结论:多变量相空间重构法适用于对短时含噪声的时间序列进行分析,能够避免延迟时间和嵌入维数等参数的选择,得到更可靠的结果.
