数据分析
01 丨 频谱分析
Band Power Analysis
原理:
EEG信号可分解为不同频率的振荡成分,各频段与特定认知、生理状态相关。主要频段及意义:
δ波 (0.5-4 Hz):
深度睡眠
病理状态(如脑损伤)
θ波 (4-8 Hz):
冥想、记忆编码
疲劳状态
α波 (8-12 Hz):
闭眼放松状态(枕叶最明显)
抑制无关信息处理
β波 (12-30 Hz):
专注、焦虑
(前额叶β升高可能反映压力)
γ波 (>30Hz):
高级认知(注意、知觉绑定),
可能受肌电干扰
应用:
睡眠分期、注意力评估(如α/β比值衡量放松度)
神经反馈训练(如增强θ波改善创造力)
02 丨 事件相关电位
Event-Related Potentiial(ERP)
原理:
通过时间锁定叠加技术,提取与特定刺激(视觉、听觉)相关的微弱脑电响应。
经典成分:
P100/N170:
早期视觉加工
(如面孔识别)
N200:
冲突监测
(如Go/NoGo任务)
P300:
决策与注意力资源分配
(潜伏期反映认知负荷)
应用:
认知功能障碍评估(如精神分裂症患者P300幅值降低)
消费者神经营销(评估广告吸引力)
03 丨 稳态视觉诱发电位
Steady-State Visual Evoked Potential(SSVEP)
原理:
对视觉刺激以固定频率闪烁(如15Hz),EEG中会同步出现同频谐波响应。
特点:
信噪比高,适合脑机接口(BCI)控制(如光标移动)。
频率特异性可区分不同指令(如12Hz vs. 15Hz对应不同操作)。
应用:
无创BCI系统开发(如拼写器、轮椅控制)
大脑注意力追踪(SSVEP幅值反映视觉专注度)
04 丨 大脑地形图
Brain Topographic Mapping
原理:
将多通道EEG的时域/频域特征映射到头皮二维空间,可视化脑区活动差异。
关键图类型:
功率地形图:
显示特定频段(如α波)在各脑区的能量分布
差异地形图:
对比两组(如病人vs.健康人)的脑电活动差异
05 丨 微状态分析
Microstate Analysis
原理:
EEG信号在毫秒级时间内由若干“准稳定”状态(微状态)组成,反映大脑功能网络的快速切换。
经典微状态通过地形图聚类分为四类(A~D):
A(左前-右后):
语言加工
B(右前-左后):
视觉空间处理
C/D:
突显网络与注意调控
06 丨 功能连接
Brain Functional Connectivity
原理:
通过统计方法量化不同脑区活动的相关性,反映信息交互模式。
常用指标:
相干性 Coherence:
频域相关性(如θ波跨半球连接增强反映记忆任务)
相位同步 PLV:
时域锁相程度(异常同步可能与癫痫相关)
格兰杰因果 Granger Causality:
方向性连(前额叶到顶叶的信息流)