1. 脑电的特征与分析
    EEG包括EEG(静息态)和ERP(任务态,事件相关)
    EEG:频域分析、时频分析、功能连接、微状态
    ERP:时域分析、时频分析、溯源分析

  2. 预处理

  • 导入数据
    不同厂家的脑电设备导出的数据格式是不一样的!
    • 将不同文件通过EEGLAB保存为.set文件
    • 电极定位,设置channel lacation文件(BESA[正常分析]、MINI[溯源分析])
    • 剔除无用电极及标签,select data、select epochs or events
  • 滤波
    由于50Hz的市电干扰以及一些高频和低频的噪声存在,预处理需要进行滤波处理
    ?滤波是直接把采集到的数据中超过一定频率的内容删掉?
    ->把脑电信号拆成不同频率的脑电,在去除不需要的频段(区分时域、频域滤波)
    低通、高通、带通、带阻
    带阻滤波勾选Notch...
  • 降采样
    采样率 = 采样点数/单位时间
    一个点的采样周期 = 1/采样率

EEGlab界面解释
Frames per epoch:每一段有多少帧,即每一段有多少采样点
Sampling rate:采样率
Epoch start:每一段的开始时间
Epoch end:这一段的结束时间,按时刻点开始计算,即采样点数 = 采样率 * (end-start+1/采样率)
注意采样点与时刻点的区别

为什么要降采样?
Nyquist采样定理:采样率必须在感兴趣的频率2倍以上,最好达到3-4倍,脑电信号的采样率一般在250Hz-1000Hz.
在满足ERP的需求下,减少数据量,加快计算速度

  • 分段和基线校正(ERP)
    Extract epochs
    注意分段的区间限制,预留空间做精细化处理

  • 插值坏导和剔除坏段
    Spherical算法:容积传导效应,利用周围电极电位对该电极电位的影响权重不同,重新赋值
    Interpolate electrodes ->select from data channels

plot -> channel data ->REJECT

  • 重参考
    脑电信号采集的信号,就是电极所在位置跟参考电极之间的电位差。一般脑电在脑电记录的时候参考电极有鼻尖(Nz)、头顶中央(Cz)、单侧乳突等位置。
    常用参考方式:双侧乳突平均参考或全脑平均参考(电极数量少于32个则不适合)
    Re-reference the data

  • 剔除伪迹/坏段
    常见伪迹:

    • 眨眼VEOG:前端分布、小方块、随机分布、低频能量高、成分排序靠前
    • 眼漂HEOG:前端两侧分布,红蓝相对、长条状,红蓝相对、随机分布、低频能量高、成分排序靠前,但一般排在眨眼后
    • 头动:周围分布、长条状、随机分布、在单个Trail里有非常明显的漂移
    • 工频干扰:分布在地线周围、单个Trail上的分布非常规律、50Hz左右能量最高
    • 心电:呈雨点般散落状

ICLable项目:(ICA去伪迹、伪迹矫正):
ICA(盲源分离算法、独立成分分析)可以找到不同脑电信号源活动以及它们的头皮分布:将原始信号分解,分离的独立成分分为伪迹相关成分和神经活动相关成分(将信号和伪迹(眼电心电肌电等成分)分离),剔除被标记为伪迹的相关成分,并对其他成分进行重新组合
Tools -> Decompose date by ICA -> Classify components by ICLable

64导及以下,如果没有插补过坏电极,那么直接跑;
如果插补了,需要在'extended,1'后加参数,'pca',m-n
m为当前数据中的点击数量,n为插补的电极数量
电极数量大于64导系统时,只跑64个成分即可

绝对值法/极端值去伪迹(伪迹剔除)
脑电电压一般在±100uV(更严格,±70uV)

去除成分和坏段的区别:

脑电数据包括信号与噪声,时域分析时可以通过叠加平均提高信噪比(噪声使随机分布的,信号是锁时锁相的)。
绘制ERP波形图和波幅地形图(选定通道,比较随时间变化的波幅,选定时间,比较各通道的波幅