脑电图(EEG)是由位于头皮上的电极制造的大脑连续电活动的记录。它在临床实践以及基础研究和应用研究中都有许多应用。记录,分析和解释脑电图的科学是一门名为的更大科学的一部分心理生理学,它的根源在医学和心理学。脑电图是认知神经科学中的重要工具,该研究领域试图将人类的认知和行为与特定的大脑结构和过程联系起来。脑电图已用于诊断癫痫和其他神经系统疾病,也可以用作存在许多发育异常的标记,包括但不限于感觉和运动障碍。最近,EEG已用于研究各种基于生物学的心理疾病,包括抑郁症,焦虑和注意力缺陷多动障碍(ADHD)。脑电图也已在实验中用于学习唤醒,警惕,情绪调节及其更高认知功能(例如语言和数学)所涉及的皮质机制。随着事件相关电位(ERP),高密度电极阵列和计算机辅助的地形分析(大脑映射)的最新发明,EEG有望成为未来几年神经科学的主要工具。
脑电图记录的生物学来源是数百万个锥体神经元的突触后膜电位,这些神经元有助于构成人脑或新皮层。细胞被组织成称为微柱的官能团,在处理信息时,它们是一个单位。因为一组神经元一起发射,它们的微小电压总结并产生足够的电活动,以通过脑组织,颅骨和头皮的电阻介质。以其三角形命名的锥体细胞对齐,使它们的身体垂直于头皮表面。这种方向是指对于gyri(颠簸)上的细胞和皮质表面的沟(山谷)中的一些细胞,它们的电场项目可以记录到头皮。
脑电图的基础科学是,每当电流通过电路时,就可以在任何时间点(以X轴测量)连续测量其振幅(在图的y轴上测量)。设备通常称为电力计。早期记录是用几个金属电极制作的,这些电极填充有导电糊并附着在头皮上,并在电压中绘制了带有附着的墨水笔的偏差
在连续滚动的鼓或纸上。现代的脑电图记录是通过多个电极(一次多达256个)来完成的,通常借助弹性帽,并通过微型计算机完全收集和分析数据。
汉斯·伯杰(Hans Berger)根据理查德·卡顿(Richard Caton)在1870年代在动物中的先前工作,发明了1920年代人脑电图的方法。这些人证明大脑像任何生活系统一样,都会产生带有规则模式的电势。主要模式根据频率标记,称为Delta(.5-4 Hertz [Hz]),Theta(4-7 Hz),Alpha(8-13 Hz)和Beta(13-30 Hz)。伯杰(Berger)表明,这些模式对外部线索和个体的内部状态(例如唤醒水平)都敏感。例如,α存在于放松的清醒条件下,并且可以通过专注于艰巨的认知任务来抑制。三角洲和theta是睡眠更深阶段的标志,患有注意力问题,患者抑郁症和其他各种疾病的儿童已经证明了频率异常。
参考:
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- Pfurtscheller,&Lopes da Silva,F。H.(编辑)。(1975–1976)。脑电图和临床神经生理学手册,第6卷,与事件相关的Denschronation。阿姆斯特丹:Elsevier。
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- 史密斯(J.脑电图简介。取自http://www.ebme.co.uk/arts/eegintro//
- Stern,R.,Ray,W。J.,&Quigley,K。S.(2000)。PSY雪花生理记录(第二版)。纽约:牛津大学出版社。