我所用過的腦電設備！

腦電信號分析的第一步是採集腦電信號，這就必不可少的需要安全、穩定、可靠的腦電設備。腦電設備根據採集信號的種類可以分為很多種，同時在技術指標也有相當大的差別。

腦電信號從尺度由小到大可以分為：鋒（峰）電位（spike）——單神經元放電、局部場電位（local field potentials, LFPs）——小範圍內多個神經信號的組合、皮層腦電（EcoG）——在皮層外記錄的腦電和頭皮腦電（EEG）——在頭皮上記錄的腦電。這些腦電信號在時間，空間，能量上都有著明顯的差別。除了EEG以外，其他三種都是有創的腦電技術，因此對一些沒有相應手術能力的研究機構會有所限制，因此在目前腦電研究中EEG是應用最為廣泛的。

EEG雖然是一種無創的腦電技術，但是其自身也有很大的局限性。首先，EEG是大腦皮層或皮層下神經元活動穿過顱骨和頭皮後的一種綜合的體現，其中顱骨和頭皮起到低通濾波器的作用，因此EEG信號相比於其他腦電信號具有非常窄的帶寬範圍（0-80Hz）。同時由於EEG是在頭皮外採集，採集的信號更容易受到外界環境的干擾，而且面部周圍的肌肉活動也會對其造成很大的影響（眼電和咬牙等），甚至心電信號也會影響信號的質量。因此在使用腦電時，首先要了解設備的情況，周圍的環境以及被試的狀態（疲勞、心理等）。介紹完這些我說一下我用過的腦電設備吧（不是廣告，客觀的介紹一下使用感受）。

我接觸過的第一台腦電設備(EEG):Neuroscan。當時我剛讀研究生，被師姐拉去做被試，說是做腦電實驗，瞬間感覺好高大上。早上洗了頭開心的去了，戴上腦電帽的那一刻，我就不開心了。。。

腦電帽很不舒服，勒的腦袋疼（可能因為我頭大），後來才知道腦電帽是有型號的，但是實驗室只有兩個一樣型號的。。。然後就是打腦電膏，這是最痛苦的時刻，用墩頭的針管戳到頭皮上那感覺賊酸爽，還有點涼颼颼（手動斜眼笑）。然後就是要看電極阻抗，終於忙活完了，半個多小時也就過去了，因為導聯數比較多。說到導聯數這個當然是越多越好，當然成本也越高。選擇合適的導聯數也很重要，主要看實驗的要求，這個以後再說。然後說說這個設備的情況，我上面說的這些幾乎所有濕電極都會遇到。至於這個設備，因為是第一次見腦電設備，而且是做被試，因此當時了解的不是很多，後來在閱讀文獻的時候，發現這個設備被用的還是很多的，尤其在認知神經科學和心理學的EEG分析中。同時Neuroscan還有配套的分析軟體和實驗範式設計軟體（可能其他公司的也有）。

我接觸的第二個腦電設備：Neurosky和Emotive。接觸這兩個設備是因為導師最開始想讓我做ADHD相關的課題。而且這兩個設備相對來說比較便宜，同時是專門用於專註度分析的攜帶型腦電設備，無線傳輸，還有較為完善的遊戲系統。但是由於電極數較少，Emotive還多一些，功能上受到很大的限制，而且我對其信號質量和其穩定性不是很看好。當然在做一些簡單的疲勞、專註度或BCI相關的開發還是比較適合的。

我接觸到第三個腦電設備：Blackrock: Cerebus。這個設備可以作為EEG的放大器，同時也可以採集鋒電位和局部場電位。我目前是用它來採集LFPs，我覺得比較突出是通道多，介面豐富。採集場電位的設備還有很多，其他的我沒有接觸過，希望大家來補充。

下一台設備是我做BCI項目時用到的，G.tec。濕電極和乾電極都用過。用了大半年，信號質量肯定濕電極更好，但是需要打腦電膏，麻煩，不衛生，有時候需要打腦電膏，被試就難找了。。。乾電極真的省事，而且好用，我覺得是未來的發展趨勢，但是目前技術還不是很成熟吧，信號質量不是很穩定，甚至一米以外有人走動都會對信號造成干擾，更不用說被試的小動作了。

還有一台是國產的設備Neuracle，應該算是國內最有名的腦電設備了吧。信號質量上與進口的設備相比沒有明顯的差距，性價比非常高，可能一些整體的功能和拓展還需要提高。

上述的腦電設備我只是簡單舉了幾個例子，並且都是針對EEG的。再次強調我不是在做什麼宣傳，這些設備都有各自的優勢，大家要針對各自的需要選擇合適的EEG設備，當然還有很多更好的EEG設備，我可能沒有使用過，也希望相關領域的老師或同學們進行補充，讓我們對自己領域的實驗設備有所了解。作為學生我們可能無法選擇使用什麼設備，但是無論實驗室中用的是哪一款設備我們首先要做的都是要了解設備的技術資料，導聯，阻抗。濾波等。這是做採集高質量EEG信號和實驗成功的前提。雖然實驗設備的好壞起到了很關鍵的作用，但是不同腦電設備之間的差距並不大，更多的是受到環境因素和人為因素的影響。因此腦電設備的選擇應該是根據實驗的要求和科研的成本等因素，對於BCI系統的開發，我們可能還需要考慮介面和二次開發的問題。更多的技術問題希望知乎大牛們進行補充！

最後希望大家在科研的道路上越走越順利！

圖片來著百度和Google。