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脑波的分类

 脑机接口社区 2021-07-01

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脑波的分类

人类的脑电图中脑波频率一般在0.5~30Hz,通常按照频率进行分类以表示各种成分。下面是国际上的分类标准。一般将比α波慢的δ波与θ波统称为慢波;而将比α波快的β波和γ波统称为快波。

此外,对在特定条件下,如在病理情况下容易出现的与上述不相同的脑波,则按其波形特征及其所代表的意义分别予以命名,如棘波、尖慢综合波、顶尖波及三相波等。

(8~13Hz)波频率为每秒8~13次,振幅为10~100 V。主要分布于顶枕区,一般呈正弦波样,波是健康成人脑电波的基本节律(即脑电以波为主要成分),如果没有外加的刺激,其频率几乎恒定。在头部任何部位皆可记录到波,但以在枕区及顶区后部记录到的最为明显。

在觉醒安静闭目状态时出现的数量最多且振幅也最高。当进入睡眠时,α波完全消失。清醒时睁开眼睛或注意力集中时其幅值降低,并由较高频率的β波代替。α波随脑发育成熟或年龄的变化而变化。对少儿,随着脑的发育α波数量逐渐增多,频率逐渐提高,至成年期趋于稳定,到老年期α波则逐渐变慢。可见α波的频率、振幅、和空域分布等因素是反应大脑机能状态的重要指标。睁眼、思考问题或接受其他刺激时,波立即消失而出现快波,此现象称为”波阻断( block)”。如再安静闭目,则波又会重新出现。

波频率为每秒14~30次,振幅为5~20 V。波主要分布于前半球及颞区。安静闭目时只在额区出现波。如果睁眼视物、突然受到声音刺激或进行思考时,在皮层其他区也会出现波。所以,波的出现一般表示大脑皮层处于兴奋状态。在额、颞、中央区活动最为明显,其中中央区域的波与后面要介绍的节律关系密切。

波可能与性别、心理、个性及年龄有关。一般女性较男性波多见,老年人波较成人为多。情绪不稳、应用镇静催眠剂等药物时波常会增多,振幅增高。波可进一步分为1和2,1波的频率约为13~20Hz, 它与波一样受心理活动的影响,2波的频率约为20~30Hz, 它在中枢神经系统强烈活动或紧张时出现。

波频率为每秒4~7次,振幅为20~100 V。主要发现的部位为枕叶和顶叶,表示大脑处于深思维或灵感思维状态,是学龄前儿童的基本波形,也容易发生在受到刺激的成年人或者精神病患者中,而且是年龄段为10~17岁的人群中的主要脑波信号。清醒的正常成人,一般记录不出波,成人在困倦时常可记录出theta波。波的出现是中枢神经系统抑制状态的一种表现,如在清醒成人的脑电图中出现波表示不正常,一般在顶区与颞区的波较明显。

从小儿到成人,波数量逐渐减少,频率逐渐增加而振幅逐渐降低。健康成人脑电图中仅散在出现少量波。波主要发生在儿童的顶部和颞部,成年人在感情压抑,特别在失望和遇到挫折时,也能出现近20s的波。疲劳状态或入睡后波将增多。在老年期和病理状态下波是很常见的波形。

波频率为每秒0.5~3次,波幅为20~200 V,在大脑的枕叶和颞叶区域经常出现,表示大脑处于无梦深睡状态,是婴儿大脑的基本波形,也发生在智力发育不成熟时或在极度疲劳和昏睡状态下的成年人中,还会在生理性慢波睡眠状态和病理性昏迷状态见到。该波出现在熟睡、婴儿及严重器质性脑病患者中。在作了皮质下横切手术的试验动物的脑上也会记录到这种波,这种手术使大脑皮质和网状激活系统产生了功能性分离频率的个体差异很小,波幅的个体差异较大。

节律频率为8~12Hz,常为弧形(梳形),常见于一侧中央区, 与希腊字母相似,常见于3%~13%的正常人中,老年人少见, 睁眼、闭眼对其无影响,疲劳、对侧肢体受刺激、对侧肢体运动或被检者思考问题时,节律抑制。节律在睁眼时不消失,但在握拳(对侧)、精神活动及受到触觉刺激时出现抑制而有短暂的消失。μ节律可出现于健康人、神经症及脑外伤后等,其意义尚未明确。

K节律主要出现在额颞部,频率为6~12Hz,波幅为10~40 V。睁眼时一般不抑制,记忆与思维时最易出现。

波出现在枕区,频率为3~5Hz,波幅为10~40 V,是一种正相尖波, 常为注视所诱发。

顶尖波(vertex sharp transient )又称为峰波(hump),主要是负相尖波。为浅睡初期在顶、中央区同步出现的阴性尖波,以顶区最为显著。可呈2~3相,以阴性波为主体,但在少儿期可以阳性波为主。峰波的频率为3~5Hz,振幅100~300μV,成双出现时又称为“双顶驼峰”。常出现于浅睡期。

棘波是一种短暂的、周期小于80ms的波形,大脑皮质神经细胞过度兴奋的高波幅的表现,常见于局限性癫痫。多棘波为2个以上棘波组成的棘波群,见于肌阵挛性发作。棘节律为每秒20~30次,持续出现的有规律棘波,常见于癫痫发作。每秒4-6次正相棘节律,多见于青少年,一般在睡眠中出现, 成人可在觉醒时出现,多在颞枕区。

尖波又称锐波,是一种周期大于80ms,或小于20ms的三角形波,常见于局限性癫痫。频率为每秒4-6次。正相尖节律,常见于精神运动性癫痫。三相尖波常见于肝性脑病。棘波和尖波是一次微小的脑电发放,当这种异常放电扩展影响到更多的脑细胞,足以引起行为的改变时,就引起一次真正的临床发作。因此,如果脑的某个区域有反复的棘波或尖波发放,往往提示此区为癫痫病灶区。

慢波,脑电图波的节律快慢与患者的年龄、觉醒状态有关。异常的慢波分布可以是局限性的,也可以是全脑性的。引起慢波产生的最常见原因是癫痫发作后,如果数天慢波仍然存在,说明脑有实质性的损伤,需要进一步探求其原因。局灶性慢波,特別应该引起注意,因为其往往与脑的局部性损伤有关,例如脑的 挫伤、中风或肿瘤。如果患者的脑电图出现局灶性慢波,而非局灶性棘波,又有癫痫发作,则需要进一步的检查,如MRI、CT等,以便确定脑病变的性质,选择相应的治疗方法。如果为弥漫性慢波,提示脑功能的急性损害,例如代谢障碍、缺氧、感染或严重的颅脑损害意识障碍。

棘-慢波是由一个棘波和一个慢波组成的复合波,棘波的周期小于 80ms,慢波的周期为200-500ms,常见于局限性癫痫。棘-慢节律为持续出现的 有规则棘-慢波,见于癫痫小发作。多棘-慢波是由两个以上的棘波和一个慢波组成的复合波,见于肌阵挛性发作。6次/秒的棘-慢活动,以弥漫性或局限性出现,一般认为是癫痫放电形式之一,也可见于昏厥或腹痛等患者。

尖-慢波由一个尖波和一个慢波组成的复合波,尖波周期为80-200ms, 慢波的周期为500-1000ms,常见于局限性癫痫,尖-慢节律常见于失神小发作。

高度失律 高度失律为不规则和高波幅慢活动,混杂以棘波、尖波,一般不会形成典型的复合波,以阵发性或游走性出现,常见于婴儿痉挛症。

爆发性抑制活动 在平坦活动的背景上,突然出现高波幅慢活动,可合并尖波和伴随抽搐,是大脑皮层和皮层下广泛性损害的表现,见于婴儿痉挛症、恶性胶质瘤、脑炎和麻醉过深者。

上述学习笔记参考于

脑电信号分析方法与脑机接口技术

脑波的振幅、位相、分类

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