腦電參考之零參考技術(shù)(REST)

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寫(xiě)腦電教程的系列文章,我寫(xiě)的比較多了,也談了很多,可以參考我制作的gitbook網(wǎng)址,book.7988888.xyz/ 或者參考專(zhuān)輯鏈接《EEG/ERP技術(shù)文章》
我在之前的文章中也多次談到了參考點(diǎn)電極的問(wèn)題,可以參見(jiàn)以前的文章《腦電參考電極選擇與轉(zhuǎn)換》、《腦電分析之參考電極變換》以及《EEG參考點(diǎn)之平均參考》,雖然談了那么多,但是腦電技術(shù)的方法真的是多種多樣,豐富多彩,所以說(shuō)學(xué)好腦電技術(shù)并沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn),深刻的理解它才是掌握的絕佳竅門(mén)。
今天,我們要談到的是也是腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程,一個(gè)操作非常簡(jiǎn)單,但是理論是非常重要的步驟——腦電的參考電極。合理的參考方法也是對(duì)后續(xù)結(jié)果解釋的一大重要原因。
參考電極標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)(Reference Electrode Standardization Technique,REST)
我們所熟知的腦電參考是去找我們頭部或者是身體表面的中性電極點(diǎn)或者是真實(shí)的電位零點(diǎn),但是這樣的電極基本上是不可能有的,而我們所采集下來(lái)的電信號(hào),它其實(shí)是電壓(電勢(shì)差)信號(hào),最基本的形成就一定是兩個(gè)電極信號(hào)的差值,那么在確定參考電極時(shí),不影響原有電極信號(hào)的值那么就是越好的。傳統(tǒng)上的手段是找相應(yīng)的電位零點(diǎn),比如雙側(cè)乳突,鼻尖等;還有一種的高密度導(dǎo)聯(lián)會(huì)做的方法是使用平均參考(理論情況下球體相加為零)。
國(guó)內(nèi)堯德中在2001年的文章中就提出了REST零參考技術(shù)。
Yao, D. (2001). A method to standardize a reference of scalp EEG recordings to a point at infinity. Physiol. Meas. 22, 693–711. doi:10.1088/0967-3334/22/4/305
在其官網(wǎng)這樣介紹到REST技術(shù):
參考官網(wǎng):neuro.uestc.edu.cn/name
REST是一種重新參考技術(shù),是一種軟件方法,用于將多通道自發(fā)腦電圖或事件相關(guān)電位在大腦/身體表面的任何一個(gè)物理點(diǎn)上的參考,或在平均值或連接的耳朵上的后處理數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換成一個(gè)新的數(shù)據(jù)集,其中電位為零/恒定?!g可能略有錯(cuò)誤,僅供參考
REST (Reference Electrode Standardization Technique) is a re-reference technique, a software method for translating multichannel spontaneous EEG or event-related potentials with reference at any a physical point on brain/body surface or the post-processed data referenced at average or linked ears etc to a new dataset with reference at Infinity where the potential is zero/constant.

——來(lái)自百度百科,僅供參考
在上圖中的第二段已經(jīng)介紹了其轉(zhuǎn)換公式。
任何參考下的頭表信號(hào)Vr都是腦顱內(nèi)源X產(chǎn)生的,重建等效源X即可重建頭表信號(hào)V0

——圖來(lái)自CSDN網(wǎng)絡(luò):blog.csdn.net/Kobe123br
劣勢(shì)在于頭模型的選擇,由于組織電導(dǎo)率的不確定性和不正確的分割,這可能導(dǎo)致偏差。因?yàn)樗褂玫搅嗽碭的活動(dòng)信號(hào),那么容積傳導(dǎo)問(wèn)題就是非常重要的過(guò)程,合適的頭模型將對(duì)該方法是非常重要的。

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本文作者:陳銳
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