基于外源負(fù)荷激勵(lì)的EEG-EMG協(xié)同分析與相關(guān)性研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)時(shí)大腦的神經(jīng)活動(dòng)與肌肉運(yùn)動(dòng)有很強(qiáng)的聯(lián)系,腦電-肌電相關(guān)性反映了大腦皮層與肌肉運(yùn)動(dòng)的功能性聯(lián)系,能夠幫助人們了解大腦如何控制肌肉運(yùn)動(dòng),并且對(duì)一些疾病情況,比如帕金森病、皮質(zhì)肌陣攣、上肢肌張力障礙等的診斷具有重要價(jià)值。目前,普遍采用相關(guān)系數(shù)來評(píng)價(jià)腦電-肌電相關(guān)性,但是傳統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)定義將肌電局限于與腦電頻段相同的0-40Hz,忽略了肌電的有效高頻信息,這就需要尋找更合適的評(píng)價(jià)參數(shù)來考察腦電-肌電的相關(guān)性。另外,在不同的外源負(fù)荷激勵(lì)下,腦

2、電和肌電呈現(xiàn)各自不同的變化,它們之間的相關(guān)性也會(huì)隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的變化而變化,探索這些變化的規(guī)律可以幫助人們更好地了解和認(rèn)知大腦對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)的控制模式。
　　 本文以握力作為外負(fù)荷激勵(lì)源,設(shè)計(jì)了不同激勵(lì)條件下腦電和肌電的同步采集實(shí)驗(yàn),分別采用功率譜密度、分形維數(shù)等方法來協(xié)同分析腦電、肌電隨著外負(fù)荷激勵(lì)源激勵(lì)變化而變化的規(guī)律。研究中使用小波與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解相結(jié)合的方法提取腦電和肌電不同頻段的功率譜,結(jié)果表明腦電的功率譜密度與外源負(fù)荷激

3、勵(lì)無明顯關(guān)系,而肌電的功率譜密度隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的增加而增大；腦電的分形維數(shù)隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的增加先增大后減小,而肌電的分形維數(shù)隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的增加而近似線性增加。使用傳統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)來評(píng)價(jià)腦電-肌電相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的增加,腦電-肌電相關(guān)性峰值所在區(qū)域由α和β頻段蔓延至γ頻段。使用改進(jìn)的評(píng)價(jià)參數(shù)后,發(fā)現(xiàn)和肌電相關(guān)系數(shù)最高的腦電集中在β頻段,而γ頻段的腦電隨著外源負(fù)荷激勵(lì)的增大與肌電的相關(guān)性逐漸增大。腦電的不同頻段反應(yīng)了不同的