不同模式下的EEG-EMG信號相干性和信息熵研究.pdf

1、大腦運動皮層發(fā)出指令，經(jīng)過中樞神經(jīng)系統(tǒng)沿著運動傳導通路支配肢體完成肌肉運動；肢體的體感沿感覺傳導通路反饋至脊髓、腦干和小腦，在大腦的感覺區(qū)與運動區(qū)加以綜合分析，并調(diào)節(jié)運動指令，準確完成動作。這種大腦皮層與肌肉收縮之間的功能耦合作用，表明了腦電信號和肌電信號之間具有一定的相干特性。穴位周圍存在密集的感覺神經(jīng)末梢及血管，刺激穴位能否激活與其相連通的可興奮運動神經(jīng)元和大腦皮層的特定區(qū)域，是目前研究和應用的焦點。
　　本文基于經(jīng)穴電刺激方

2、式和自主動作模式，采集相應腦電和肌電信號，并進行特征提取與分析，研究大腦皮層和肌肉運動之間的相互作用。具體工作如下：
　?。?）設計經(jīng)穴電刺激誘發(fā)實驗范式，搭建實驗平臺。選取人體的內(nèi)關(guān)和曲池穴，給予不同頻率的連續(xù)波、斷續(xù)波、疏密波經(jīng)穴電刺激。分別對自主動作、經(jīng)穴電刺激下，進行實驗測量，同步采集FC3，C3，CP3，F(xiàn)C4，C4，CP4共6個導聯(lián)的腦電信號和橈側(cè)腕屈肌的表面肌電信號。
　?。?）采用自適應陷波器和小波閾值去噪算

3、法，對采集到的原始腦電信號和肌電信號進行預處理，去除工頻干擾、噪聲和偽跡，獲得純凈的誘發(fā)信號。
　?。?）采用時域、頻域和時頻域的分析方法，對經(jīng)穴電刺激誘發(fā)的表面肌電信號進行分析。通過與自主動作產(chǎn)生的肌電信號比較得出：經(jīng)穴電刺激下，表面肌電信號均方根幅度增大，功率譜分布向高頻方向移動，肌電信號的平均功率頻率和中值頻率增大且穩(wěn)定，能量高且分布均勻，表明刺激穴位可以引起運動神經(jīng)元興奮。
　?。?）采用小波熵、樣本熵非線性分析方法

4、，研究腦電和肌電信號特征，探討其在穴位刺激下的復雜度和有序性。結(jié)果表明：穴位刺激模式下，腦電信號和肌電信號樣本熵、小波熵均發(fā)生改變。表明穴位刺激激活了大腦神經(jīng)中樞和運動神經(jīng)元，序列的復雜度降低，有序性增強，腦電-肌電信號協(xié)同性提高。
　?。?）采用小波相干系數(shù)方法，對腦電和肌電信號特征進行時頻相干性分析。結(jié)果表明：穴位刺激下的腦-肌電相干性主要集中于15-30Hz頻段，對應于大腦的β節(jié)律，而自主動作下的腦-肌電相干性集中在30-4