基于大脑皮层信息传输的脑电信息图示方法

提出一种基于大脑皮层信息传输的脑电地形图示方法—脑电信息图（Ｂｒａｉｎ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｐｐｉｎｇ － ＢＩＭ） 。其原理是从不同导联电极上采集脑电信号经相空间重建构成头皮电位信息传输矩阵， 将各导联信息传输时间序列的信息传输量和复杂度数据绘制成头皮拓扑分布图， 以直观地反映脑电信息传输分布模式在不同时相中的变化进程。该方法不仅是从新的角度观察大脑功能变化， 而且可克服传统的脑电频谱分段地形图不能表达长程脑电模式变化的不足。对局限性癫痫病患者的试用表明，脑电信息图能较好地反映癫痫发作前后的信息传输动向和复杂度（Ｋｃ 、Ｃ１ 、Ｃ２） 的变化趋势。结果提示，脑电信息图（ＢＩＭ） 有可能成为一种新的观察大脑功能活动的图示诊断方法，值得进一步深入研究。

大鼠癫痫模型脑电信息的不稳定周期轨道分析

为了进一步探索应用非线性动力学理论对癫痫脑电信息进行分析。在采用非线性动力学指标:近似熵和相关维对大鼠癫痫发作过程的整个脑电信号进行分析研究的基础上,运用新的用于神经元系统的复杂性行为研究的非线性动力学方法——不稳定周期轨道,分析研究癫痫不同发作时期脑电信号的变化规律。结果显示癫痫发作时,脑电信号中存在具有统计显著性的周期1和周期2轨道,而在癫痫发作前期仅存在具有统计显著性的周期1轨道。从而进一步验证了癫痫发作整个过程,脑电信号复杂度的变化规律。

癫痫患者与健康人脑电信息熵的对比研究

目的:为了获得癫痫脑电的某些非线性特征,研究了癫痫患者脑电的信息熵,并和健康人脑电的信息熵作比较。方法:采用基于相空间重构脑电信号的新方法来计算脑电信息熵。分别计算了100例癫痫患者和50例健康者的脑电样本。结果:癫痫脑电的平均信息熵为1.696。而健康者脑电的平均信息熵为1.920。值得注意的是,随着嵌入维数的增加,癫痫脑电的信息熵呈现出逐渐减小的趋势,而健康脑电却正好相反,呈现出逐渐增大的趋势。结论:癫痫脑电在低维空间的信息熵比高维空间的大,而健康脑电的情况正好相反。

一种脑电信息监督人脸图像的注意力分析方法

利用计算机视觉技术智能分析处于任务中的人的专注度问题。通过对人脸图像视频和对应脑电信号的采集和分析处理,建立连续的面部图片对应脑电信息的样本库,提出一种在脑电信息监督面部图片专注度的前提下,使用人的面部信息分析其专注度的方法。根据在多分布样本下训练的支持向量机分类器的识别结果,面部信息与其专注度确实存在相关关系,所以利用人脸图片分析任务中人的专注度是可行性的,并为后续的状态分析提供客观数据。

大鼠癫痫模型脑电信息的非线性分析

为了探索应用非线性动力学理论进行癫痫疾病预报的新方法 ,采用非线性动力学指标 :近似熵和相关维对大鼠癫痫发作过程的整个脑电信号进行分析研究。结果显示癫痫发作时 ,脑电信号的近似熵和相关维明显低于发作前和发作后 ,这表明了癫痫发作过程脑电信号复杂度的变化规律 ;而癫痫发作前又是一特殊的阶段 ,其脑电信号的复杂度已开始降低 ,但发作症状尚未出现。因此运用非线性动力学方法对癫痫发作至少在短期内可预报。

脑电信息处理

脑电信息处理是脑功能研究的重要组成部分。本文介绍了脑电信息处理的前沿领域 ,包括诱发电位、事件相关电位 (ERP)、正弦调制光 (声 )诱发脑电、4 0HzERP和脑电非线性动力学研究 ,并论及了认知活动与分形维数的关系。

OSASH睡眠脑电信息的非线性动力学分析方法

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)的特征是低氧血症,睡眠结构紊乱,其危害大,发病率高,与心、脑血管病发病有关,积极的治疗可以降低心血管病死亡率。诊断的“金标准”是多导睡眠监测(PSG),目前PSG分析EEG沿用传统的线性分析方法,导致大量信息丢失,只能对OSAHS睡眠进行简单分期,而不能对整夜睡眠结构进行量化分析。通过对OSAHS患者PSG的EEG信号非线性动力学领域复杂性测定,评估OSAHS患者睡眠紊乱与呼吸道解剖及生理状态间的关系,预测其病理变化,从而达到对OSAHS进行早期干预的目的。

运用功率谱的方法分析大鼠癫痫模型的脑电信息

癫痫是严重危害人类健康的脑部常见病,以脑部神经元过度放电引起突然反复和短暂的中枢神经系统功能失常为特征。脑电活动具有混沌特征,且具有较强的非平稳性,癫痫的发作期或在两次发作的间期有异常放电,统称为痫性放电。功率谱测量的是信号在单位时间内所具有的能量,它反映了信号的频率特性,可以作为区别确定性混沌与随机信号的指标。研究表明大鼠癫痫模型癫痫放电过程的脑电信息具有确定性混沌运动特性,说明可以运用混沌运动理论去研究癫痫脑电的放电过程。

基于脑电信息技术的高铁司机人因安全管理的研究

以人因工程学中的人因安全管理为基础,引入脑电生物信息技术,融合行为学的相关应用,通过采集高铁司机值乘途中的脑电生物信息和运动轨迹等数据,利用智能可穿戴设备对其进行实时多重监测和可量化的安全判断,实现有效监测和管理;同时通过长期的数据积累和分析形成一套完整的高铁司机工作状态的系统管理方案,为铁路行车安全提供科学依据。

基于小波熵的网络成瘾脑电复杂性分析

通过考察青少年网络成瘾患者的脑电复杂性参数即小波熵及其脑电信息图,分析网络成瘾患者与正常人的差异,试图揭示网络成瘾对患者大脑产生的影响,并为网络成瘾综合症的诊断提供依据.分别采集9名网络成瘾者(实验组)和9名正常受试者(对照组)在上网前后的自发脑电,然后对其进行小波熵及其脑电信息图分析.结果发现网络成瘾患者上网前的自发脑电的小波熵值明显低于正常组上网前的自发脑电小波熵值(P<0.05),但上网40min后,其脑电小波熵值明显升高(P<0.05),此时与正常组无显著性差异;而正常组受试者上网前后的脑电小波熵值没有显著性的差异(P>0.05).此结果证实了网络成瘾患者在上网前,其脑电复杂性较低,大脑活动水平较低,而通过网络可以唤起其大脑的活动,因此小波熵值可以作为网络成瘾综合症诊断的客观指标之一.

磁刺激足三里脑电复杂度研究

由于磁刺激的无创、无痛及良好的安全性能,使其日益成为脑神经科学研究的热点。本研究基于磁刺激明显的优越性,对磁刺激穴位前后脑电的复杂度进行了探讨。利用磁刺激仪对足三里穴进行了相同强度、不同频率的磁刺激(0.5、13、Hz),对同步采集到的脑电数据进行了样本熵分析,并绘制相应的脑电信息图,结果发现大脑各个功能区的样本熵值都有提高,其中颞叶区的变化最为明显,这与之前学者研究的电针刺激的结果有一致性。另外,结果表明3 Hz刺激相较于0.5 Hz和1 Hz刺激时引起的脑电样本熵增加,且具有显著性差异(P<0.05)。

早老性痴呆的脑电复杂度与近似熵特征分析

利用两种复杂性测度的算法 (复杂度与近似熵 )对早老性痴呆 (AD)病人和正常人的脑电进行分析 ,并绘制脑电信息图 (BIM)。通过对比表明AD患者头皮绝大多数导联处EEG信号的复杂性测度值均显著低于同龄正常人 ,平均有 2 0 %～ 4 0 %的降幅 ,而且信息图灰度值都小于正常人。研究结果提示EEG的复杂性测度与大脑功能状况有一定联系 ,在一定程度上可以反映大脑功能状态的变化。

脑电医学信息处理的发展动态

在人类面临自然科学的研究中，以生物控制论的方面研究脑的功能是大脑研究的重要方面，而脑电的信息处理研究正是这方面的典型领域。在基础医学方面，由于脑电综合的反映了神经系统的理化活动，因而它的研究有助于生理和病理活动中的神经机理的深入探讨，在临床医学方面，脑电信……

偏执型精神分裂症病人与正常人脑电图向量分析

目的 :用向量分析法处理脑电图 ,为脑电图研究提供一个新的手段。方法 :将 94例偏执型精神分裂症病人 (病人组 )与 35例正常人 (对照组 )的脑电向量分析结果进行比较。结果 :病人组中 6 9例异常 ,2 5例正常。对照组中 ,1例异常 ,34例正常。结论 :脑电信息流的向量分析技术 ,对精神病人的临床诊断有重要价值。

抑郁症患者的视觉注意反应与大脑神经网络传输特征研究

[目的]探讨抑郁症患者的注意功能障碍及其相应的大脑神经网络信息传输特征变化规律。[方法]选择34例抑郁症患者作为研究组和51例健康志愿者作为对照组行定量脑电信息传输特征分析,并通过视觉注意反应时测验和视觉注意保持测验评估视觉注意反应能力。[结果]研究组视觉注意反应时测验的反应时间(0.5487±0.2795)s长于对照组(0.3355±0.1342)s,两组间比较差异有统计学意义(P<0.01);研究组视觉保持测验总错误数为(6.06±5.07)、误判数为(4.03±4.64),而对照组分别为(2.55±1.76)、(1.31±1.30),两组间比较差异有统计学意义(P<0.01)。脑电检测显示,研究组的大脑信息平均传输强度指数(0.11±0.06)和平均传输响应指数(0.08±0.05)均低于对照组(0.19±0.07)、(0.15±0.05),差异有统计学意义(P<0.01);在闭目安静状态下,研究组与对照组相比存在大脑大部分区域δ或(和)θ波活动增强、α波活动减弱、β波活动增强(t>1.96,P<0.05)。[结论]抑郁症患者存在注意功能缺陷,大脑神经网络信息传输特性明显降低。

抑郁症患者的视觉注意反应与大脑神经网络传输特征相关性研究

目的探讨抑郁症患者的注意功能障碍及其相应的大脑神经网络信息传输特征变化规律。方法对34例抑郁症患者和51例健康志愿者行定量脑电信息传输特征分析,并通过视觉注意反应时测验和视觉注意保持测验评估视觉注意反应能力。结果抑郁症患者视觉注意反应时间长于对照组,视觉保持测验失误总数、误判数均高于对照组(t分别=4.71、4.56、3.96,P均<0.05)。伴焦虑的抑郁症患者视觉注意反应时测验的反应时间短于不伴焦虑的患者(t=3.20,P<0.05)。抑郁症组的大脑信息平均传输强度指数、平均强度调整周期、平均传输响应指数、平均响应调整周期均低于对照组(t分别=5.77、4.24、6.39、4.89,P均<0.05),且中重度抑郁症患者的上述脑电信息传输特征参数均低于轻度组(t分别=2.41、2.78、2.91、3.25,P均<0.05)。此外,正确数与年龄呈负相关,与受教育年限呈正相关(r分别=-0.41、0.36,P均<0.05);正确数、大脑信息平均强度调整周期、平均响应调整周期与抑郁、焦虑程度呈负相关(r分别=-0.43、-0.36、-0.40;-0.46、-0.44、-0.48,P均<0.05),平均传输强度指数还与抑郁程度呈负相关(r=-0.36,P<0.05)。结论抑郁症患者存在注意功能缺陷,大脑神经网络信息传输特性明显降低。抑郁症患者注意功能的损害受年龄、教育年限以及临床症状的严重程度等因素不同程度的影响。

神经生理信息工作站 航天技术与临床应用的成功结合

通过记录人大脑的脑电信息，应用有关脑电分析的新理论、新技术，特别是应用系统理论、信息理论的新方法，对脑电信息进行多参数、多层次的分析、处理，诊断大脑的器质性和功能性疾病，评价大脑的功能状态，预测未来的发展趋势。

神经生理信息工作站航天技术与临床应用的成功结合

通过记录人大脑的脑电信息，应用有关脑电分析的新理论、新技术，特别是应用系统理论、信息理论的新方法，对脑电信息进行多参数、多层次的分析、处理，诊断大脑的器质性和功能性疾病，评价大脑的功能状态，预测未来的发展趋势。