实验三脑电设备的使用手册（一）实验目的1.了解脑电的基本原理；2.熟悉脑电设备的数据处理过程；3.掌握并精简描述脑电设备的使用流程。（二）实验要求1.利用脑电数据分析ERP成分；2.对脑电设备进行实际操作使用；3.总结概括该设备的使用步骤。（三）实验环境1.ErgoLAB人机环境同步平台；2.穿戴式脑电测量仪；3.EEG脑电数据分析系统。（四）实验步骤1.脑电预备知识；2.脑电设备的使用和数据处理；3.脑电设备的总体概括说明。1、脑电预备知识
脑电波（Electroencephalogram，EEG）是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。
EEG通过仪器从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形,是一种自发脑电。基本特征包括正弦波、周期、振幅、相位。
人类正常脑电活动的频率在0.5-30HZ之间：??
δ频带：0.5-3HZ；θ频带：4-7HZ；
ERP是由刺激引起的实时脑电波，与特定事件相关，属于诱发脑电，其特点是具有潜伏期，波形恒定。常见的ERP成分包括P1,N1,P2,N2,P300,MMN等。??
P300：在刺激呈现后300ms出现的晚期正成分，一般与目标信息的注意加工有关。
MMN（失匹配负波）：oddball范式中，新异刺激出现后的100~250ms后出现的负波。与非目标信息的加工有关。
???
α频带：8--13HZ，健康人此脑波为主，分布于顶枕区，一般呈现正弦波；
β频带：14-30HZ，遍及整个大脑，主要分布于前半球及颞叶，中枢神经系统强烈活动或紧张时出现；γ频带：>30HZ。
ERP(Event-RelatedPotentials)：当外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，或/和当某种心理因素出现时在脑区所产生的电位变化。
实验三脑电设备的使用手册2、脑电数据处理
(1)脑电数据介绍
Neuroscan和BP这两个公司占据了绝大多数的份额，这两款设备都附带了非常方便的脑电处理的软件用来处理自己的数据，但稍微灵活一点的处理，可能再用其自带的软件就会相对比较麻烦。在这个时候Matlab就起到了非常大的作用，使用Matlab处理数据的以及有效的方法就是用自带的软件将数据转成txt格式，然后用读取行为数据的方法来读取脑电数据（可以查找前面的帖子），这个方法虽然管用，但由于存储的格式发生了变化，转换出来的数据会变大很多，读取起来也非常不方便。
另外一个方法就是弄清楚每种数据存储的格式，然后按照格式来读取。
(2)NeuroScan数据类型CNT数据EEG数据
BP数据类型AVG数据vhdr文件
vmrk文件
(3)数据读取
1.CNT数据
在eeglab当中有专门读取cnt数据的函数，但可能不熟悉matlab的同学只能通过gui界面上的菜单来读取数据，这样不便于程序化处理数据，所以这里就介绍一下用程序读的方法。函数：loadcnt
用法：cnt= loadcnt(file, varargin)2.EEG数据
函数：loadeeg
用法：[signal, accept, typeeeg, rt, response, chan_names, pnts, ntrials,srate, xmin, xmax] = loadeeg( filename, chanlist, triallist, typerange, accepttype,rtrange, responsetype)3.AVG数据
函数：eeg_load_scan4_avg
用法：[f,fid] = eeg_load_scan4_avg(filename)
4.BP数据
函数：pop_loadbv()使用方法：
%>> [EEG, com] = pop_loadbv; % pop-up window mode
%>> [EEG, com] = pop_loadbv(path, hdrfile);%>> [EEG, com] = pop_loadbv(path, hdrfile, srange);
%>> [EEG, com] = pop_loadbv(path, hdrfile, [], chans);
%>> [EEG, com] = pop_loadbv(path, hdrfile, srange, chans);
其中最常用的是[EEG, com] = pop_loadbv(path, hdrfile);
这里面path是bp数据的存放目录（不包括文件名），hdrfile是文件名，不包括后缀
可以注意到这个函数前面会有pop字样，这类函数基本和gui界面有关，所以在这里如果不知道怎么使用这个函数，可以直接输入[EEG, com] = pop_loadbv，就会弹出对话框和你交互。(4)整体数据处理过程
①去除生理干扰信号，诱发脑电信号波幅在2~10微幅。②数字滤波。
③脑电数据分段。由于诱发脑电信号是在刺激后的一段时间内发生，那么需提取该段信号进行处理。
④基线校正。由于测试仪器本身精度有限，环境噪音和其他生理信号干扰等原因，采集的信号存在基线漂移现象。
⑤平均波幅。自发脑电信号波幅为几十微幅~几百微幅，那么诱发脑电会被淹没在EEG中。通过平均波幅功能，可以将所有被试截取的对应试验刺激材料的脑电信号进行叠加平均，自发脑电信号是随机信号，叠加后均值为0，诱发脑电信号是确定信号，叠加后基本一致，提取到诱发脑电信号。
3、脑电设备使用步骤
①首先要开电源（下面有power字样）——控制盒（下面有system字样），打开设备之后，再打开电脑。②所需要的耗材：导电膏——帮助我们降低阻抗；磨砂膏——去角质，也是用来帮主降低阻抗的；棉签——用来涂抹磨砂膏；平头针管——用来打导电膏；③戴电极帽之前需要先抽导电膏，抽的时候针管内尽量不要有气泡。
④电极帽采用的是10-20系统，10-20系统有两条标准线，分别是矢状线和冠状线。矢状线是指从鼻根骨到枕骨突隆的这根线，冠状线是指两个外耳道的连线，矢状线和冠状线的交点我们认为是头上的正中心，也就是Cz电极的点，所以Cz点被当做校准电极帽有没有戴好的基准点。我们在佩戴电极帽的时候，就要先固定Cz电极，之后平铺电极帽。
⑤贴眼电，在贴眼电之前，我们要用到磨砂膏去角质。⑥垂直眼电，垂直眼电的定位是眉毛中心偏上0.5cm到1cm处。
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