腦電溯源定位

2021-06-12 15:00:04 字數 1658 閱讀 5903

頭皮記錄的腦電是大腦中很多源在記錄點疊加起來的結果,而且,這些源的方向(一般隨著皮層的褶皺而變化)對最後測量出來的頭皮腦電有很大影響。所以不能簡單的把頭皮對應的啟用位置對映到皮層上去,那就只有借助於溯源方法了。    

所謂腦電溯源定位,也即腦電逆向問題,概括的說就是:根據頭表測量電位訊號,反演估計腦內神經活動源的位置、方向和強度資訊。fmri在空間解析度上有著eeg不可比擬的優勢,那麼為什麼還要談eeg溯源呢?原因就在於eeg的時間解析度很高,可以達到毫秒級,在很多認知任務中,被啟用腦區可能在小時間尺度上發生變化,如果這種變化超過了fmri的窺察能力,也就使得eeg源定位成為了補充的研究手段。

從本質上來說,腦電逆問題應該是非線性優化問題,考慮到計算的複雜性,所以近似的規約為線性問題y=ax,y表示為頭表電極記錄到的點位,x是待進行空間定位的源資訊向量,a稱為傳遞(增益)矩陣,是腦電正問題的解,可以通過構造合適的頭模型等來獲得。

關於腦電逆問題的入門級文獻,推薦幾篇綜述文獻:

1.christoph m. michela,*, micah m. murray, et al. eeg source imaging.clinical neurophysiology 115 (2004) 2195–2222.

2.roberta grech1, tracey cassar*1,2,et al. review on solving the inverse problem in eeg source analysis. journal of neuroengineering and rehabilitation, 2008, 5:25 doi:10.1186/1743-0003-5-25.

幾個開源的matlab溯源工具箱:

spm8:

(vladimir litvak,jérémie mattout,et al.eeg and meg data analysis in spm8.comput intell neurosci. 2011: 852961.)

fieldtrip:

(oostenveld, r., fries, p., maris, e., schoffelen, jm (2011) fieldtrip: open source software for advanced analysis of meg, eeg, and invasive electrophysiological data. computational intelligence and neuroscience volume 2011 (2011), article id 156869, doi:10.1155/2011/156869)

loreta: 通過平滑約束,可以得到一些頭皮的啟用,由於它比較流行,現在很多人都在用,但這種數學上的約束(不是解剖生理學上的),會得到一些模糊的結果,這些結果很可能是錯誤的。而且,對於研究溯源方法的人,loreta可能顯得老了些。sloretaeloreta都是它的改進版本。最近wellcome trust centre for neuroimaging課題組提出的bayes的源定位方法(如:friston et al., neuroimage 39 (2008) 1104–1120)可能是乙個不錯的解決方案(訪問網頁:)。

參考:

腦電電極帽

本文首發在個人部落格上 7988888.xyz 好了,上面說的這些是我最近遇到的問題,進入到今天分享的主題吧,今天要談到的是我們目前所使用到的電極帽種類,總體來說一共分為兩個大的種類 溼電極帽和幹電極帽 電極帽在eeg資料實驗中重要嗎?重要的,電極帽上一般都帶有電極感測器,通過在電極感測器與頭皮之間...

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