基于脑电图(EEG)的人机交互技术(脑-机接口)是当前神经工程领域最活跃的研究方向之一。

一、脑电的两种类型:
1.自发脑电(即EEG)

大脑在日常活动中自然产生的脑电信号,在头皮测量时,振幅约为100μV,在大脑表面测量时,约为12mV,信号的频率在150Hz。
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2.诱发脑电
诱发脑电是大脑在接受到刺激时产生的脑电信号,刺激可以是声音刺激,图像刺激,视频刺激,电刺激等等,如稳态视觉诱发电位(SSVEP)。
2.1事件相关电位(event-related potential,ERP):
在物理或者心理事件发生时,脑电信号在时间上的波动。
2.2稳态视觉诱发电位(Steady state visually evoked potential, SSVEP):
当视网膜接收到 3.5Hz 至 75Hz 的视觉刺激,大脑会产生和视觉刺激相同频率或倍数频率的电气活动。

二、脑功能区
根据空间位置,大脑皮层被分为几个叶。每个叶是空间上连通的一部分皮层。以下列出的是这些分区的名称及目前学术界所认为的主要功能:

额叶:高级认知功能,比如学习、语言、决策、抽象思维、情绪等,自主运动的控制(参见运动皮层)。
顶叶:躯体感觉(参见体感皮层),空间信息处理,视觉信息和体感信息的整合。
颞叶:听觉(参见听觉皮层),嗅觉,高级视觉功能(例如物体识别),分辨左右,长期记忆。
枕叶:视觉处理(参见视觉皮层)
边缘系统:奖励学习和情感处理。

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三、10-20系统
为了测量脑电,有侵入式和非侵入式测量的方法被开发出来,最常用的是非侵入式的脑电帽,脑电帽在使用的过程当中需要确定电极在大脑的位置,其中最常用的就是国际10-20系统(以及在此基础之上开发的10-10系统)。
“10”和“20”指的是相邻电极之间的实际距离是头骨前后或左右总距离的10% 或20% 。

电极有特定的字母和数字进行标记,其中
F为额叶(Frontal)
T为颞叶(Temporal)
P为顶叶(Parietal)
O为枕叶(Occipital)
C为中央区(Central,大脑没有这个区,是为了方便识别更为典型的脑电活动,如运动相关的通常在C3和C4)

“z”表示放置在中线上的电极,偶数表示大脑右侧的电极,奇数表示放置在大脑左侧的电极。

Fz和Cz常用于电极的接地或者共同参考点,A1和A2长用于对侧参考。

在10-20的基础之上,在10%的位置上进行电极的扩展,便得到10-10系统。
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