第一讲 EEG信号基础
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EEG信号基础解析
诱发电位幅值较小，完全淹没在自发脑电信号中，一般要采 用叠加平均处理提高信噪比。
用途：特异性反应可在功能上判断病变部位、病变程度。非 特异性反应可显示心理活动过程的部分阶段，了解心理疾患 动因。
上肢体感诱发电位示意
N9：臂丛电位 N13：颈髓后 角 P15:内侧丘系 /背侧丘脑 N20:体感皮层 I区原发反应 N9-N13:脊神 经后根传导 N13-N20:中枢 传导时间 P15-N20:丘脑 顶叶束传导时 间 P25-P45：继 发反应
θ波：频率为4-7Hz，振幅约为10-50μV，在困倦时， 中枢神经系统处于抑制状态时所记录的波形。
α波：频率8-13Hz，振幅20-100μV，可在头的枕部 检测到，它是节律性脑电波中最明显的波。
β波：β波频率约为13—30Hz，振幅约为5-20μV,是 一种快波，β波的出现一般意味着大脑比较兴奋。
② 继发性特异性反应：指从一级感觉区附近的皮层区记录 到的诱发电位，出现于原发性特异性反应之后的继发波 形。这些反应经多次反复刺激后，很快产生习惯化。
非特异性反应
为广泛的皮层区对刺激的反应，不论其感觉刺激的形式 如何，都可获得同样的反应，它们广泛分布于额及颞区， 受意识影响。临床上用于神经心理学检测。
用置于头皮表面的电极探测各点的电势差 随时间的变化（EEG）。
头皮电极测量的电势差变化是大量脑细胞 叠加的结果。
极脑电记录
活动位置
+ _
+
vo
_
参考位置
双极脑电记录
记录两个活动位置电位的差
+
_
+
vo
_
电极的安放：10-20导联系统
更多的导联系统
如何放置电极
用途：特异性反应可在功能上判断病变部位、病变程度。非 特异性反应可显示心理活动过程的部分阶段，了解心理疾患 动因。
上肢体感诱发电位示意
N9：臂丛电位 N13：颈髓后 角 P15:内侧丘系 /背侧丘脑 N20:体感皮层 I区原发反应 N9-N13:脊神 经后根传导 N13-N20:中枢 传导时间 P15-N20:丘脑 顶叶束传导时 间 P25-P45：继 发反应
θ波：频率为4-7Hz，振幅约为10-50μV，在困倦时， 中枢神经系统处于抑制状态时所记录的波形。
α波：频率8-13Hz，振幅20-100μV，可在头的枕部 检测到，它是节律性脑电波中最明显的波。
β波：β波频率约为13—30Hz，振幅约为5-20μV,是 一种快波，β波的出现一般意味着大脑比较兴奋。
② 继发性特异性反应：指从一级感觉区附近的皮层区记录 到的诱发电位，出现于原发性特异性反应之后的继发波 形。这些反应经多次反复刺激后，很快产生习惯化。
非特异性反应
为广泛的皮层区对刺激的反应，不论其感觉刺激的形式 如何，都可获得同样的反应，它们广泛分布于额及颞区， 受意识影响。临床上用于神经心理学检测。
用置于头皮表面的电极探测各点的电势差 随时间的变化（EEG）。
头皮电极测量的电势差变化是大量脑细胞 叠加的结果。
极脑电记录
活动位置
+ _
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vo
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参考位置
双极脑电记录
记录两个活动位置电位的差
+
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+
vo
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电极的安放：10-20导联系统
更多的导联系统
如何放置电极
EEG培训课件
eeg的发展历程
EEG技术自19世纪末期诞生以 来，经历了多个发展阶段。
从最初的简单脑电记录设备， 到现代的高分辨率脑电技术， EEG的精度和稳定性不断提高
。
随着计算机技术的发展，数字 信号处理和机器学习等技术也 进一步提升了EEG的应用价值
。
eeg的应用场景
在临床医学领域，EEG被用于诊断癫痫、多动症、自闭症等疾病，以及监测脑死 亡和昏迷病人的脑电活动。
03
eeg实践操作指南
eeg设备选择与使用
设备选择
使用前准备
根据实验需求和预算，挑选合适的EEG设备 。考虑设备的品牌、型号、性能和价格等因 素。
熟悉设备的操作说明和注意事项，准备好所 需的实验用品，如电极膏、电极帽、毛巾、 洗浴用品等。
设备佩戴
设备调整
根据实验要求，正确佩戴EEG设备，确保电 极与头皮紧密接触，减少干扰。
特征提取
提取脑电信号的特征，如频率、幅度、相 位等。
eeg数据分析方法
时域分析
观察脑电信号的时域波形，分析大 脑皮层神经元的放电模式。
频域分析
将脑电信号进行频谱分析，观察不 同频率成分的能量分布。
时频分析
结合时域和频域分析，观察大脑皮 层神经元在不同时间点的放电模式 和频率分布。
空间分析
结合脑功能区的结构，分析不同脑 区的神经元放电特征和相互作用。
根据实验需要，调整设备的参数和设置，如 采样率、滤波器类型、电极位置等。
eeg数据采集流程
实验设计
根据研究目的和要求，设计实验方案 和任务，确定实验流程和时间安排。
数据采集
按照实验设计，进行EEG数据采集。 确保采集过程中无干扰，实时监控 数据质量。
EEG基本知识
脑电图基本概念
周期和频率
周期：一个波从开始到结束的时间，单位 ms
频率：一秒钟内相同周期的波重复出现的 次数，单位Hz
注意：基线稳定，是否是一个波的判断
波幅
也称电压，单位是微伏（μV） 分正相与负相，一般波向上为负相
调节与调幅
调节：脑波的频率调节，同一部位的频率 差不超过1Hz，两侧半球对应部位不超过 0.5Hz
仪器准备
测试电阻：不超过5千欧 记录并测量方波校准电压 生物校准：各导联均连接到O1或O2记录10秒钟，
确保所有导联在波幅、波形和位相上一致 调整仪器参数：灵敏度（7～10μV/mm），高频滤
波70Hz，低频滤波0.3Hz（或时间常数TC0.3）， 50Hz陷波，走纸速度30mm/s 导联选择：一般为单极描记，耳垂参考
耳电极：固定于耳朵 特殊电极：蝶骨电极，眶顶电极，
抗测试
记录前测试每个电极与头皮之间的阻抗， 要求100～5000欧姆，过高与过低均不准确
要求：记录前一天洗头，酒精去除皮脂， 桥式电极用生理盐水打湿
地线
大地接地：又叫安全接地，即将脑电图仪 器金属外壳与大地连接
信号接地：又叫病人接地，导线一端通过 电极连接病人身体表面任何部位（一般在 前额正中或颅顶），另一端接入脑电图头 盒的接地端口（ground或G）
偶发：指一次常规记录中仅出现1～2次的特殊脑 波
一过性：指某种突出与背景的脑波少量而无规律 的出现，持续时间短暂
同步性：两个或两个以上部位同时出现的脑波为 同步
正常清醒时脑电图
后头部α 节律
清醒状态下出现在后头部的8～13Hz的节律， 一般在枕区波幅最高，一般低于50 μV，不 超过150 μV
用EEG信号分析大脑控制手势
用EEG信号分析大脑控制手势随着人工智能和机器学习技术的不断发展，人与计算机之间的交互方式也在不断地改变和升级。
除了常见的键盘、鼠标、触摸屏等输入设备，近年来出现了一种全新的交互方式：脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI），即通过读取人脑活动的信号来实现人机交互。
其中，最为关键的技术之一就是EEG 信号分析。
EEG（Electroencephalogram）是一种记录脑电活动的技术。
通过在头皮上放置几根电极，可以将脑部神经元的电活动信号采集下来，并转化成一条条波形图。
而这些波形图实际上是大脑在进行思考、记忆、注意力等各种认知活动时所产生的信号，因此可以通过对这些信号的分析来推测出一个人目前正在进行的认知活动和情绪状态等。
基于这样的原理，科学家们开始尝试利用 EEG 技术来实现大脑控制手势的目标。
也就是说，通过读取人脑中与特定手势相对应的电信号，并将其翻译成计算机可以理解的指令，最终实现用脑部活动控制计算机进行操作的目标。
要实现这样的目标，需要经过以下几个步骤：1. EEG 信号采集首先需要在被试者头上放置一定数量的电极，以便能够接收到来自大脑的信号。
在采集过程中，被试者需要保持安静和稳定，不要做出任何动作或者表情。
2. 信号预处理由于 EEG 信号具有极高的噪声和干扰性，因此需要对其进行一定的预处理。
这包括滤波、去除眼动伪差等步骤，以确保后续分析的准确性和稳定性。
3. 特征提取一旦经过预处理，就可以对 EEG 信号进行特征提取。
这涉及到将原始信号转化成计算机可以理解的数字信号，以便进行分类和识别。
4. 分类和识别最后一步是根据从信号中提取出来的特征，利用机器学习算法进行分类和识别。
这涉及到构建模型、训练模型、测试模型等一系列过程，以确保模型的准确性和稳定性。
目前，大脑控制手势已经成功地应用于多个方面，例如协助残障人士进行移动和操作，以及改善人们的生产和工作效率等。
同时，也有一些商业化应用，例如游戏、虚拟现实等。
第一讲EEG信号基础解析
❖ 电气隔离：信号通路 隔离+电源供应隔离。
信号通路电气隔离的方式
❖ 变压器隔离 ❖ 电容隔离 ❖ 光电隔离
信号调制 （500kHz）
隔离器件
❖ 事件相关电位（ERP）的定义：当外加一种特定的 刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺 激或撤消刺激时，或/和当某种心理因素出现时在脑 区所产生的电位变化。
❖ 特性：
被自发脑电淹没，约2微伏 ~ 10微伏。 两个恒定：潜伏期、波形。
EEG对ERP的淹没与叠 加基本原理
事件相关电位（ERP）的研究应用
电极引线中也会感应工频干扰
假定： 引线1中的电流是id1， 引线2中的电流是id2，
接地回路的电流=id1+ id2
因Z1和Z2的不一致而转 变为差模电位： V+ –V- = id2 Z2 – id1 Z1 = id (Z2 –Z1)
❖ 降低电极阻抗Z2 和Z1 ❖ 降低id，将各引线屏蔽接地。
屏蔽线驱动
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管 神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元
1．脑的表面结构
2．大脑皮层功能分区
脑电的产生与测量
❖ 在大脑活动时，大脑外层皮质细胞所产生 的生物电将随时间和空间出现变化
Instrumentation Amplifier AD620
❖ EASY TO USE ❖ Gain Set with One
External Resistor (Gain Range 1 to 1000) ❖ Wide Power Supply Range (±2.3 V to ±18 V) ❖ Higher Performance than Three Op Amp IA Designs ❖ Low Power, 1.3 mA max Supply Current
信号通路电气隔离的方式
❖ 变压器隔离 ❖ 电容隔离 ❖ 光电隔离
信号调制 （500kHz）
隔离器件
❖ 事件相关电位（ERP）的定义：当外加一种特定的 刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺 激或撤消刺激时，或/和当某种心理因素出现时在脑 区所产生的电位变化。
❖ 特性：
被自发脑电淹没，约2微伏 ~ 10微伏。 两个恒定：潜伏期、波形。
EEG对ERP的淹没与叠 加基本原理
事件相关电位（ERP）的研究应用
电极引线中也会感应工频干扰
假定： 引线1中的电流是id1， 引线2中的电流是id2，
接地回路的电流=id1+ id2
因Z1和Z2的不一致而转 变为差模电位： V+ –V- = id2 Z2 – id1 Z1 = id (Z2 –Z1)
❖ 降低电极阻抗Z2 和Z1 ❖ 降低id，将各引线屏蔽接地。
屏蔽线驱动
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管 神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元
1．脑的表面结构
2．大脑皮层功能分区
脑电的产生与测量
❖ 在大脑活动时，大脑外层皮质细胞所产生 的生物电将随时间和空间出现变化
Instrumentation Amplifier AD620
❖ EASY TO USE ❖ Gain Set with One
External Resistor (Gain Range 1 to 1000) ❖ Wide Power Supply Range (±2.3 V to ±18 V) ❖ Higher Performance than Three Op Amp IA Designs ❖ Low Power, 1.3 mA max Supply Current
脑电PPT课件
注意事项
强调采集过程中的注意事项，如 避免干扰、保持安静等。
01
02
采集设备
介绍用于采集脑电信号的设备， 如电极帽、放大器等。
03
采集过程
详细描述脑电信号采集的过程， 包括准备工作、电极放置、信号 采集等步骤。
04
脑电信号预处理
1 滤波处理
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理，去除噪声 和其他干扰。
脑电的生理基础
大脑神经元
脑电的产生与大脑神经元的电生理活动密切相关。神经元在兴奋状态下会产生电位变化，这些变化通过头皮上 的电极被记录下来形成脑电信号。
脑波
脑电信号中包含多种脑波，如α波、β波、θ波、δ波等。不同脑波代表了不同的生理状态和认知功能，如α波主 要出现在放松状态，β波则出现在集中注意力或紧张状态。
2 基线校正
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理，去除噪声 和其他干扰。
3 伪迹去除
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理，去除噪声 和其他干扰。
4 数据压缩与降噪
介绍如何对采集到的脑电信号进行滤波处理，去除噪声 和其他干扰。
脑电信号特征提取
01
02ห้องสมุดไป่ตู้
03
04
时域特征
介绍如何从脑电信号中提取时 域特征，如幅度、频率和相位
精神疾病诊断
脑电技术在精神疾病诊断中的应用 ，为医生提供辅助诊断的依据。
05
脑电研究展望与挑战
脑电技术的未来发展
脑电信号采集技术
随着传感器技术和生物电信号处理技 术的发展，脑电信号的采集将更加准 确和稳定，能够更好地应用于临床诊 断和科学研究。
脑电信号解读技术
脑电应用领域拓展
脑电技术的应用领域将不断拓展，不 仅局限于神经科学和心理学领域，还 将应用于医学、教育、体育等领域。
EEG培训课件
大脑神经电活动的同步性
大脑神经电活动是产生EEG信号的主要来源。大脑神经元放电活动的同步性，可 以在头皮上通过EEG仪器记录到。
EEG信号的采集和处理
EEG信号的采集
EEG信号采集时，通常采用多个电极和多通道同时采集。电 极通常放置在头皮的不同位置，以记录不同区域的神经电活 动。
EEG信号的处理
EEG信号处理包括预处理、特征提取和数据分析等环节。预 处理包括滤波、放大和数字化等，特征提取和数据分析则涉 及到多种算法和技术。
神经康复
EEG可以评估神经康复患者的康复进程和疗效，如脑卒中康复、认知康复等，有 助于制定个体化的康复计划。
06
EEG的未来发展
EEG技术的未来趋势
增加通道数和降低侵入性
01
利用更多的电极和更先进的信号处理技术获取更精细的脑电信
号，同时采用非侵入性方式如干电极和光学成像技术等。
移动和可穿戴设备
02
由于EEG信号易受多种因素影响，不同研究 之间、不同实验室之间的结果难以直接比较 和重复。
隐私和伦理问题
技术普及和推广难度
采集和分析EEG信号时可能涉及到隐私和伦 理问题，需要制定相应的规范和标准。
EEG技术专业性较强，普及和推广难度较大 ，需要更多的教育和培训资源。
THANKS
谢谢您的观看
焦虑症
EEG可以检测焦虑症患者的神经生理异常，如β 波活动增强、α波抑制等，有助于焦虑症的诊断 和治疗。
精神分裂症
EEG可以检测精神分裂症患者的神经生理异常 ，如慢波异常、α波抑制等，有助于精神分裂症 的诊断和治疗。
EEG在脑机接口和神经康复领域的应用
脑机接口（BMI）
EEG可以用于脑机接口中，实现人脑与计算机或其他设备的直接通信和控制，如 脑控机器人、脑控家居等。
大脑神经电活动是产生EEG信号的主要来源。大脑神经元放电活动的同步性，可 以在头皮上通过EEG仪器记录到。
EEG信号的采集和处理
EEG信号的采集
EEG信号采集时，通常采用多个电极和多通道同时采集。电 极通常放置在头皮的不同位置，以记录不同区域的神经电活 动。
EEG信号的处理
EEG信号处理包括预处理、特征提取和数据分析等环节。预 处理包括滤波、放大和数字化等，特征提取和数据分析则涉 及到多种算法和技术。
神经康复
EEG可以评估神经康复患者的康复进程和疗效，如脑卒中康复、认知康复等，有 助于制定个体化的康复计划。
06
EEG的未来发展
EEG技术的未来趋势
增加通道数和降低侵入性
01
利用更多的电极和更先进的信号处理技术获取更精细的脑电信
号，同时采用非侵入性方式如干电极和光学成像技术等。
移动和可穿戴设备
02
由于EEG信号易受多种因素影响，不同研究 之间、不同实验室之间的结果难以直接比较 和重复。
隐私和伦理问题
技术普及和推广难度
采集和分析EEG信号时可能涉及到隐私和伦 理问题，需要制定相应的规范和标准。
EEG技术专业性较强，普及和推广难度较大 ，需要更多的教育和培训资源。
THANKS
谢谢您的观看
焦虑症
EEG可以检测焦虑症患者的神经生理异常，如β 波活动增强、α波抑制等，有助于焦虑症的诊断 和治疗。
精神分裂症
EEG可以检测精神分裂症患者的神经生理异常 ，如慢波异常、α波抑制等，有助于精神分裂症 的诊断和治疗。
EEG在脑机接口和神经康复领域的应用
脑机接口（BMI）
EEG可以用于脑机接口中，实现人脑与计算机或其他设备的直接通信和控制，如 脑控机器人、脑控家居等。
EEG基本知识及判读(进修)
Sleep spindles V waves and K complexes
Stages 1-4 of NREM can disinguished 14 and 6 HZ PBM
asleep
老年人正常EEG（＞60岁）
清 醒 (α节律)
频率减慢
－大多数健康老年人α频率保持在9.5～10Hz －根据综合研究，在60岁以后，后部主要频率衰减平均0.08/年 －10例精神正常的百岁老人的EEG资料显示α 频率在8～9cps之间 （Hubbard et al, 1976）
认识
诊断异常脑电图，主要不是根据它缺少正常脑电图的 成份或类型，而应根据它是否含有不正常的脑电活动 或类型。一份脑电图，如果含有异常的电活动，不管 它含有多少正常的成份，都应认定它为异常。
在大多数异常脑电图中，异常类型不完全代替正常电 活动，它们可能间歇地或仅于某个或某些区域出现， 或添加在正常背景之上。
睡眠深度减少，Ⅲ、Ⅳ期睡眠比例减少，而睡眠 期中的醒觉时间随年龄增加。REM睡眠减少， 70－80岁REM睡眠减少到总睡眠时间的20％以 下。
正常脑电图 <小结>
EEG的成熟发展过程
从不同年龄组EEG的改变（EEG的成熟发育到衰退）显 示了脑功能经历了不成熟→成熟→衰退的过程
在生物成熟的上升（发展）阶段，是生理的自然的过程， 而老化尽管完全无病理改变的可能性不能除外，但主要 是由病理决定的。随年龄的增加，脑萎缩，脑室扩大。N. 元数目选择性改变。不同脑区改变不同（额颞明显）
颞区间歇性慢波
－非节律的中至高波幅θ或δ以单个或短程出现（3～8cps），其 内可能含一过性尖波
－背景活动正常
－75~90％出现在左前、中颞 －出现在正常老年人，CVD及变性病
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滤波
根据信号感兴趣的频段设计滤波器，可以使用低 通滤波器抑制高频，高通滤波器抑制低频（如基 线漂移）。 如果有用信号的频段包括工频时，可采用工频陷 波器来抑制工频干扰。 为了提高滤波性能，也可以在转换成数字信号以 后采用高阶滤波器进行数字滤波。
50Hz工频干扰 ECG AEP SEP VEP
2R f Vc idb R Vc o Ra
右腿驱动电路
idb R o Vc 1 2R f R a
直接接地Vc=idbRG 使用右腿驱动可使共模 干扰减少（1+2Rf /Ra） 倍。
Ro是一个比较大的值，它的作用是在D5饱和时流过
人体的电流仍是安全的，如10A以下，因此Ro的存 在也会抵消右腿驱动电路的作用。
有很多这样的集成电路芯片如AD620，
INA118等，可以直接用来作为前置放大器。
Low Cost, Low Power Instrumentation Amplifier AD620
EASY TO USE Gain Set with One External Resistor (Gain Range 1 to 1000) Wide Power Supply Range (±2.3 V to ±18 V) Higher Performance than Three Op Amp IA Designs Low Power, 1.3 mA max Supply Current
50
100
1k
10k
100k
1M
10M
100M
1G
/Hz
信号及干扰源的频率分布
SEP somatosensory evoked potential身体感觉激发电位
基线漂移与高通滤波 -波形
[B,A]=ellip(4,0.5,20,0.5*2/200,'high') y=filter(B,A,x)
基线漂移与高通滤波 -频谱
再分区 端脑 （大脑） cerebrum 间脑 diencephalon
主要部位 嗅脑 rhinencephalon
功 嗅觉中枢
能
基底神经节 basal ganglia 运动控制 大脑皮层 cerebrum cortex 高级功能 丘脑 thalamus 下丘脑 hypothalamus 神 经 垂 体 pituitary 感觉传入冲动传向大脑皮质 的中继站，粗浅感觉分析 调节内脏活动 posterior 神经内分泌功能 内分泌腺，褪黑素 视觉中枢，网状激活系统， 内脏调节 调节躯体运动、随意运动 网状激活系统，内脏控制 基本生命中枢，感觉核，网 状激活系统 低位中枢，基本反射活动 神经通路或换元
第一讲 EEG信号基础
主讲人：谢宏 信息工程学院
大脑的外部环境
人的大脑位于颅腔内，大脑分为左右两
半球 脑组织外的颅骨、脑膜、血管、脑脊液 和血-脑屏障等构成了脑的物理、化学 环境 正是这些理化环境的相对稳定才保证了 脑的正常生理功能
1．脑膜(meninges)：硬膜(或称韧膜)、蛛网膜和软膜 3层组成。
strobe light flashes, elicits evoked potential +EEG: EP
+ vo _
vo :
“single trial”
=
+
EEG
诱发电位记录原理
皮层诱发电位的反应
特异性反应：
① 原发性特异反应：指刺激特定感受器后，从皮层一级感
觉接受区记录到的诱发电位。潜伏期和波幅除受刺激的 物理参数的影响外，很少受意识影响。波形多保持一致， 没有习惯化(多次重复刺激后反应强度减弱) 。 ② 继发性特异性反应：指从一级感觉区附近的皮层区记录 到的诱发电位，出现于原发性特异性反应之后的继发波 形。这些反应经多次反复刺激后，很快产生习惯化。
电气隔离
前置放大器
差分放大器增益： 差模增益： Gd1=1+2R2/R1， 共模增益：Gc1=1， 总增益： Gd=Gd1Gd2，
总的共模增益Gc为D3组成的差模放大器的共模增 益，共模抑制比CMRR=Gd/Gc。 电路中的R1常被用来调节增益
仪器放大器 instrumentation amplifier
屏蔽线驱动
对于共模信号而言，分布电容 两端等电位，流过电容的电流 Ic=0，相当于阻抗为无穷大， 从而消除了屏蔽线分布电容的 影响。这种方法称为屏蔽驱动。
右腿驱动电路
D1和D2组成的电 路的共模增益为1， 在a、b处的共模信 号V’c与被测体上的 共模信号Vc相等， Vc=V’c。 Vc=idbRo+Vo则：
被自发脑电淹没，约2微伏 ~ 10微伏。 两个恒定：潜伏期、波形。
EEG对ERP的淹没与叠
加基本原理
事件相关电位（ERP）的研究应用
心理生理
临床应用 特因条件 功能评估 注意、记忆、语言加 工、知觉、意识等 神经精神科、昏迷愈 后、辅助诊断等 航空、航天、航海、 恶劣环境条件等 智能评估、音乐认知 能力、健康评估等
大脑的结构
人的大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接两个半 球的部分。 大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深部为白质， 或称为髓质。大脑两半球间由巨束纤维（胼胝体， corpus callosum）相连。 脑主要包括大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥及延髓 等六个部分。
原始分区 前脑 forebrain
BAEP)
体感诱发电位(somatosensory evoked potential，SEP)。
诱发电位幅值较小，完全淹没在自发脑电信号中，一般要采 用叠加平均处理提高信噪比。 用途：特异性反应可在功能上判断病变部位、病变程度。非 特异性反应可显示心理活动过程的部分阶段，了解心理疾患 动因。
有一定潜伏期，潜伏期长短取决于刺激部位与记录部位的
距离、神经冲动传导速度、传导通路中神经元突触的数目 等。 由于感觉特异性投射系统有特定的传入通路和皮层代表区， 不同种类的诱发电位有特定的局限性和空间分布。 不同种类的诱发电位有一定的反应形式，并具有可重复性。
诱发电位记录示意图
+ _
AEP auditory evoked potential 听觉激发电位 ENG electronystagmography眼球震颤电流描记 PCG phonocardiogram心音图
高频治疗/电刀/电疗
医用遥测
宇宙射线
PCG
ERG ENG EOG EMG EEG
0.1 1 10
无线电 灯管放电 电刷火花 雷电
上肢体感诱发电位示意
N9：臂丛电位 N13：颈髓后 角 P15:内侧丘系 /背侧丘脑 N20:体感皮层 I区原发反应 N9-N13:脊神 经后根传导 N13-N20:中枢 传导时间 P15-N20:丘脑 顶叶束传导时 间 P25-P45：继 发反应
下肢体感诱发电位示意
CEp:马尾电位 LP:腰脊髓电位 P40:I级皮层原发反应 LP-P40:中枢传导时 间
2．大脑皮层功能分区
脑电的产生与测量
在大脑活动时，大脑外层皮质细胞所产生
的生物电将随时间和空间出现变化
用置于头皮表面的电极探测各点的电势差
随时间的变化（EEG）。
头皮电极测量的电势差变化是大量脑细胞
叠加的结果。
极脑电记录
活动位置
+ _
+
vo
_
参考位置
双极脑电记录
记录两个活动位置电位的差
视觉诱发电位导联对应的视觉皮层
视觉诱发电位
听觉诱发电位记录导联与听觉传导通路
脑干听觉诱发电位（ BAEP ）
脑电图与脑诱发电位的比较
事件相关电位(ERP)
诱发电位（EP）的定义：当外加一种特定的刺激作 用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消 刺激时，在脑区所引起的电位变化。 事件相关电位（ERP）的定义：当外加一种特定的 刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺 激或撤消刺激时，或/和当某种心理因素出现时在脑 区所产生的电位变化。 特性：
电气隔离
目的：保证病人安全
当人体因漏电等原因 与市电（如220V）接 触，由于仪器与病人 相连的应用部分是与 仪器使用市电的电路 部分电气隔离的，电 流i不能构成回路，因 此病人是安全的。 电气隔离：信号通路 隔离+电源供应隔离。
信号通路电气隔离的方式
变压器隔离
松果体 pineal body 中脑 midbrain 中脑 菱脑 hindbrain 中脑
后脑（小脑） 小脑 cerebellum 脑桥 pons 髓脑 延髓 myelencephalo medulla oblongata n
原始神经管
神经管 神经嵴
脊髓 spinal cord 外周神经节
1．脑的表面结构
自发脑电波形
δ波：频率为1-3.5Hz，振幅为20-200μV，在睡眠、 深度麻醉、缺氧或大脑有器质性病变时出现。
θ波：频率为4-7Hz，振幅约为10-50μV，在困倦时， 中枢神经系统处于抑制状态时所记录的波形。 α波：频率8-13Hz，振幅20-100μV，可在头的枕部 检测到，它是节律性脑电波中最明显的波。 β波：β波频率约为13—30Hz，振幅约为5-20μV,是 一种快波，β波的出现一般意味着大脑比较兴奋。
自发脑电的时域与频域波形
normal signal
0 – 1000 Hz
theta band
4 – 8 Hz
alpha band