基于外源負荷激勵的EEG-EMG協(xié)同分析與相關性研究.pdf

1、運動時大腦的神經活動與肌肉運動有很強的聯(lián)系,腦電-肌電相關性反映了大腦皮層與肌肉運動的功能性聯(lián)系,能夠幫助人們了解大腦如何控制肌肉運動,并且對一些疾病情況,比如帕金森病、皮質肌陣攣、上肢肌張力障礙等的診斷具有重要價值。目前,普遍采用相關系數(shù)來評價腦電-肌電相關性,但是傳統(tǒng)的相關系數(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價參數(shù)來考察腦電-肌電的相關性。另外,在不同的外源負荷激勵下,腦

2、電和肌電呈現(xiàn)各自不同的變化,它們之間的相關性也會隨著外源負荷激勵的變化而變化,探索這些變化的規(guī)律可以幫助人們更好地了解和認知大腦對肌肉運動的控制模式。
　　 本文以握力作為外負荷激勵源,設計了不同激勵條件下腦電和肌電的同步采集實驗,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、肌電隨著外負荷激勵源激勵變化而變化的規(guī)律。研究中使用小波與經驗模態(tài)分解相結合的方法提取腦電和肌電不同頻段的功率譜,結果表明腦電的功率譜密度與外源負荷激

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