腦波
名詞來源
十九世紀(jì)末,德國的生理學(xué)家漢斯?柏格看到電鰻發(fā)出電氣,認(rèn)為人類身上必然有相同的現(xiàn)象,而發(fā)現(xiàn)了人腦中電氣性的振動。后來,借由圖表來補(bǔ)捉腦波,才得知振動的存在。由于這和人類的意識活動有某種程度的對應(yīng),因而引起許多研究者的興趣。
腦波種類
腦波檢查
腦電圖(Electroencephalograph, EEG)是通過醫(yī)學(xué)儀器腦電圖描記儀將人體腦部自身產(chǎn)生的微弱生物電于頭皮處收集,并放大記錄而得到的曲線圖。腦電圖用于輔助診斷腦部相關(guān)疾病,但因?yàn)槠湟资艿礁蓴_,故臨床上通常要結(jié)合其他手段來使用。腦電圖主要用于癲癇、腦血管疾病等的檢查。
檢查范圍
腦部疾病的診斷:腦波可以作為腦部病變篩選的工具,以了解腦部是否有病變及病變的位置,并評估大腦皮質(zhì)的功能是否異常。
癲癇的診斷:腦波對于癲癇的診斷必要的,亦是重要的依據(jù)。
其他:亦適用于不明原因的頭痛、睡眠障礙、異常行為、腦外傷、腦血管障礙、腦膜炎和安眠藥中毒等診斷。
檢查前準(zhǔn)備
醫(yī)師、護(hù)士會向您解說檢查目的。
檢查前請將頭發(fā)洗凈,不可涂抹發(fā)油或噴發(fā)膠。
于檢查前需停用抗癲癇藥物,作清醒腦波時(shí),前一晚盡可能使自己睡眠充足,勿服用鎮(zhèn)靜劑、安眠藥、咖啡或茶等,以提高檢查的準(zhǔn)確性。作睡眠腦波時(shí),前一晚少睡或中午盡量不要午睡,以免檢查不能熟睡而無法檢查。
病人在檢查前不要禁食,因禁食會影響腦波模式。
檢查過程
檢查人員會請病患躺在檢查臺上,先以酒精清潔頭部皮膚,以黏膠固定電極線。
檢查人員安置電極線妥當(dāng)后,即在一旁記錄腦波變化,并操作電波機(jī)器,病患此時(shí)不會感到不適。
檢查時(shí)病患須避免頭部及身體移動。
檢查時(shí)間約需40 ~ 60分鐘,檢查后檢查人員取下電極線后, 會以紗布清潔病患頭皮上的膠液。
做清醒腦波檢查時(shí),請保持清醒,勿打瞌睡。做睡眠腦波時(shí), 請盡量放松自己自然入睡。
腦波應(yīng)用
腦機(jī)界面
腦機(jī)界面,舉交通大學(xué)資訊工程研究所一篇畢業(yè)論文為例:將重點(diǎn)放在以運(yùn)動想像之腦電波為基礎(chǔ)的腦機(jī)界面。這種腦機(jī)界面的技術(shù)目前存在許多的議題,例如噪聲的降低、系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)以及使用者的自我訓(xùn)練等等。使用一個(gè)空間濾波器的技術(shù),用以將腦電波的噪聲濾除,并且提高運(yùn)動想像相關(guān)的腦電波強(qiáng)度變化。我們以最大對比光束構(gòu)成法為基礎(chǔ)來發(fā)展這個(gè)空間濾波器,這項(xiàng)技術(shù)能有效濾除噪聲干擾,并且拉大運(yùn)動想像相關(guān)的事件相關(guān)同步/異步現(xiàn)象,濾過的訊號更具有大腦皮質(zhì)訊號源的意義。我們接著使用接受者操作曲線來對濾過的訊號做分析,以計(jì)算這樣的空間濾波器應(yīng)用在腦機(jī)界面系統(tǒng)上的效能,本論文針對各種不同的情況對這項(xiàng)技術(shù)做探討,結(jié)果顯示此空間濾波器具有穩(wěn)定良好的效果。 在本論文中我們也設(shè)計(jì)了一個(gè)線上的實(shí)驗(yàn),使用我們所訓(xùn)練出來的空間濾波器,并且在線上實(shí)驗(yàn)中加上視覺的生理回饋機(jī)制,借由生理回饋?zhàn)屖褂谜吣茏鲎晕矣?xùn)練,結(jié)果顯示此空間濾波器能夠應(yīng)用在線上,但是視覺生理回饋會影響運(yùn)動后的事件相關(guān)同步現(xiàn)象。
交通應(yīng)用
已有相當(dāng)多研究顯示腦波可直接應(yīng)用于汽車、直升機(jī)的控制上
健康應(yīng)用
在健康上的意義: β波:生病波。緊張腦波,低免疫力,易生病。 α波:健康波。放松腦波,高免疫狀態(tài),分泌腦內(nèi)嗎啡,有自愈能力。 θ波:修復(fù)波。極度放松,又稱佛陀腦波,修復(fù)力強(qiáng)。 δ波:休息波。一般只有深度睡眠狀態(tài)才會出現(xiàn)。
最新的研究指出,腦波中的非線性特征值亦可做為有效評估疼痛的指標(biāo)。
娛樂應(yīng)用
有沒有發(fā)現(xiàn)在打電動的時(shí)候,身體不一定能跟上腦中所想的動作,這個(gè)問題在腦機(jī)界面成熟后將不再是問題,未來的游戲?qū)⑹窃谔摂M實(shí)境中進(jìn)行,再也不是用手指或身體來進(jìn)行游戲,而是借由精密的機(jī)器與你的腦部做連結(jié),直接用你的意識來控制游戲中角色的動作,如此一來游戲?qū)⒆兊酶恿鲿?,更能身歷其境。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出不止一款利用腦波來游玩的游戲,也不禁讓人更加期待未來的娛樂產(chǎn)業(yè)會走到什么程度。
隱私權(quán)保障
就像是指紋一樣,每個(gè)人的腦波也是獨(dú)一無二的,根據(jù)交通大學(xué)生醫(yī)工程研究所一篇畢業(yè)論文研究指出未來將可利用腦波的獨(dú)特性來建構(gòu)身份辨識系統(tǒng)。
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