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腦波的分類(lèi)

 腦機(jī)接口社區(qū) 2021-07-01

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腦波的分類(lèi)

人類(lèi)的腦電圖中腦波頻率一般在0.5~30Hz,通常按照頻率進(jìn)行分類(lèi)以表示各種成分。下面是國(guó)際上的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。一般將比α波慢的δ波與θ波統(tǒng)稱(chēng)為慢波;而將比α波快的β波和γ波統(tǒng)稱(chēng)為快波。

此外,對(duì)在特定條件下,如在病理情況下容易出現(xiàn)的與上述不相同的腦波,則按其波形特征及其所代表的意義分別予以命名,如棘波、尖慢綜合波、頂尖波及三相波等。

(8~13Hz)波頻率為每秒8~13次,振幅為10~100 V。主要分布于頂枕區(qū),一般呈正弦波樣,波是健康成人腦電波的基本節(jié)律(即腦電以波為主要成分),如果沒(méi)有外加的刺激,其頻率幾乎恒定。在頭部任何部位皆可記錄到波,但以在枕區(qū)及頂區(qū)后部記錄到的最為明顯。

在覺(jué)醒安靜閉目狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的數(shù)量最多且振幅也最高。當(dāng)進(jìn)入睡眠時(shí),α波完全消失。清醒時(shí)睜開(kāi)眼睛或注意力集中時(shí)其幅值降低,并由較高頻率的β波代替。α波隨腦發(fā)育成熟或年齡的變化而變化。對(duì)少兒,隨著腦的發(fā)育α波數(shù)量逐漸增多,頻率逐漸提高,至成年期趨于穩(wěn)定,到老年期α波則逐漸變慢??梢?jiàn)α波的頻率、振幅、和空域分布等因素是反應(yīng)大腦機(jī)能狀態(tài)的重要指標(biāo)。睜眼、思考問(wèn)題或接受其他刺激時(shí),波立即消失而出現(xiàn)快波,此現(xiàn)象稱(chēng)為”波阻斷( block)”。如再安靜閉目,則波又會(huì)重新出現(xiàn)。

波頻率為每秒14~30次,振幅為5~20 V。波主要分布于前半球及顳區(qū)。安靜閉目時(shí)只在額區(qū)出現(xiàn)波。如果睜眼視物、突然受到聲音刺激或進(jìn)行思考時(shí),在皮層其他區(qū)也會(huì)出現(xiàn)波。所以,波的出現(xiàn)一般表示大腦皮層處于興奮狀態(tài)。在額、顳、中央?yún)^(qū)活動(dòng)最為明顯,其中中央?yún)^(qū)域的波與后面要介紹的節(jié)律關(guān)系密切。

波可能與性別、心理、個(gè)性及年齡有關(guān)。一般女性較男性波多見(jiàn),老年人波較成人為多。情緒不穩(wěn)、應(yīng)用鎮(zhèn)靜催眠劑等藥物時(shí)波常會(huì)增多,振幅增高。波可進(jìn)一步分為1和2,1波的頻率約為13~20Hz, 它與波一樣受心理活動(dòng)的影響,2波的頻率約為20~30Hz, 它在中樞神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)烈活動(dòng)或緊張時(shí)出現(xiàn)。

波頻率為每秒4~7次,振幅為20~100 V。主要發(fā)現(xiàn)的部位為枕葉和頂葉,表示大腦處于深思維或靈感思維狀態(tài),是學(xué)齡前兒童的基本波形,也容易發(fā)生在受到刺激的成年人或者精神病患者中,而且是年齡段為10~17歲的人群中的主要腦波信號(hào)。清醒的正常成人,一般記錄不出波,成人在困倦時(shí)??捎涗洺鰐heta波。波的出現(xiàn)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制狀態(tài)的一種表現(xiàn),如在清醒成人的腦電圖中出現(xiàn)波表示不正常,一般在頂區(qū)與顳區(qū)的波較明顯。

從小兒到成人,波數(shù)量逐漸減少,頻率逐漸增加而振幅逐漸降低。健康成人腦電圖中僅散在出現(xiàn)少量波。波主要發(fā)生在兒童的頂部和顳部,成年人在感情壓抑,特別在失望和遇到挫折時(shí),也能出現(xiàn)近20s的波。疲勞狀態(tài)或入睡后波將增多。在老年期和病理狀態(tài)下波是很常見(jiàn)的波形。

波頻率為每秒0.5~3次,波幅為20~200 V,在大腦的枕葉和顳葉區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn),表示大腦處于無(wú)夢(mèng)深睡狀態(tài),是嬰兒大腦的基本波形,也發(fā)生在智力發(fā)育不成熟時(shí)或在極度疲勞和昏睡狀態(tài)下的成年人中,還會(huì)在生理性慢波睡眠狀態(tài)和病理性昏迷狀態(tài)見(jiàn)到。該波出現(xiàn)在熟睡、嬰兒及嚴(yán)重器質(zhì)性腦病患者中。在作了皮質(zhì)下橫切手術(shù)的試驗(yàn)動(dòng)物的腦上也會(huì)記錄到這種波,這種手術(shù)使大腦皮質(zhì)和網(wǎng)狀激活系統(tǒng)產(chǎn)生了功能性分離頻率的個(gè)體差異很小,波幅的個(gè)體差異較大。

節(jié)律頻率為8~12Hz,常為弧形(梳形),常見(jiàn)于一側(cè)中央?yún)^(qū), 與希臘字母相似,常見(jiàn)于3%~13%的正常人中,老年人少見(jiàn), 睜眼、閉眼對(duì)其無(wú)影響,疲勞、對(duì)側(cè)肢體受刺激、對(duì)側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)或被檢者思考問(wèn)題時(shí),節(jié)律抑制。節(jié)律在睜眼時(shí)不消失,但在握拳(對(duì)側(cè))、精神活動(dòng)及受到觸覺(jué)刺激時(shí)出現(xiàn)抑制而有短暫的消失。μ節(jié)律可出現(xiàn)于健康人、神經(jīng)癥及腦外傷后等,其意義尚未明確。

K節(jié)律主要出現(xiàn)在額顳部,頻率為6~12Hz,波幅為10~40 V。睜眼時(shí)一般不抑制,記憶與思維時(shí)最易出現(xiàn)。

波出現(xiàn)在枕區(qū),頻率為3~5Hz,波幅為10~40 V,是一種正相尖波, 常為注視所誘發(fā)。

頂尖波(vertex sharp transient )又稱(chēng)為峰波(hump),主要是負(fù)相尖波。為淺睡初期在頂、中央?yún)^(qū)同步出現(xiàn)的陰性尖波,以頂區(qū)最為顯著??沙?~3相,以陰性波為主體,但在少兒期可以陽(yáng)性波為主。峰波的頻率為3~5Hz,振幅100~300μV,成雙出現(xiàn)時(shí)又稱(chēng)為“雙頂駝峰”。常出現(xiàn)于淺睡期。

棘波是一種短暫的、周期小于80ms的波形,大腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞過(guò)度興奮的高波幅的表現(xiàn),常見(jiàn)于局限性癲癇。多棘波為2個(gè)以上棘波組成的棘波群,見(jiàn)于肌陣攣性發(fā)作。棘節(jié)律為每秒20~30次,持續(xù)出現(xiàn)的有規(guī)律棘波,常見(jiàn)于癲癇發(fā)作。每秒4-6次正相棘節(jié)律,多見(jiàn)于青少年,一般在睡眠中出現(xiàn), 成人可在覺(jué)醒時(shí)出現(xiàn),多在顳枕區(qū)。

尖波又稱(chēng)銳波,是一種周期大于80ms,或小于20ms的三角形波,常見(jiàn)于局限性癲癇。頻率為每秒4-6次。正相尖節(jié)律,常見(jiàn)于精神運(yùn)動(dòng)性癲癇。三相尖波常見(jiàn)于肝性腦病。棘波和尖波是一次微小的腦電發(fā)放,當(dāng)這種異常放電擴(kuò)展影響到更多的腦細(xì)胞,足以引起行為的改變時(shí),就引起一次真正的臨床發(fā)作。因此,如果腦的某個(gè)區(qū)域有反復(fù)的棘波或尖波發(fā)放,往往提示此區(qū)為癲癇病灶區(qū)。

慢波,腦電圖波的節(jié)律快慢與患者的年齡、覺(jué)醒狀態(tài)有關(guān)。異常的慢波分布可以是局限性的,也可以是全腦性的。引起慢波產(chǎn)生的最常見(jiàn)原因是癲癇發(fā)作后,如果數(shù)天慢波仍然存在,說(shuō)明腦有實(shí)質(zhì)性的損傷,需要進(jìn)一步探求其原因。局灶性慢波,特別應(yīng)該引起注意,因?yàn)槠渫c腦的局部性損傷有關(guān),例如腦的 挫傷、中風(fēng)或腫瘤。如果患者的腦電圖出現(xiàn)局灶性慢波,而非局灶性棘波,又有癲癇發(fā)作,則需要進(jìn)一步的檢查,如MRI、CT等,以便確定腦病變的性質(zhì),選擇相應(yīng)的治療方法。如果為彌漫性慢波,提示腦功能的急性損害,例如代謝障礙、缺氧、感染或嚴(yán)重的顱腦損害意識(shí)障礙。

棘-慢波是由一個(gè)棘波和一個(gè)慢波組成的復(fù)合波,棘波的周期小于 80ms,慢波的周期為200-500ms,常見(jiàn)于局限性癲癇。棘-慢節(jié)律為持續(xù)出現(xiàn)的 有規(guī)則棘-慢波,見(jiàn)于癲癇小發(fā)作。多棘-慢波是由兩個(gè)以上的棘波和一個(gè)慢波組成的復(fù)合波,見(jiàn)于肌陣攣性發(fā)作。6次/秒的棘-慢活動(dòng),以彌漫性或局限性出現(xiàn),一般認(rèn)為是癲癇放電形式之一,也可見(jiàn)于昏厥或腹痛等患者。

尖-慢波由一個(gè)尖波和一個(gè)慢波組成的復(fù)合波,尖波周期為80-200ms, 慢波的周期為500-1000ms,常見(jiàn)于局限性癲癇,尖-慢節(jié)律常見(jiàn)于失神小發(fā)作。

高度失律 高度失律為不規(guī)則和高波幅慢活動(dòng),混雜以棘波、尖波,一般不會(huì)形成典型的復(fù)合波,以陣發(fā)性或游走性出現(xiàn),常見(jiàn)于嬰兒痙攣癥。

爆發(fā)性抑制活動(dòng) 在平坦活動(dòng)的背景上,突然出現(xiàn)高波幅慢活動(dòng),可合并尖波和伴隨抽搐,是大腦皮層和皮層下廣泛性損害的表現(xiàn),見(jiàn)于嬰兒痙攣癥、惡性膠質(zhì)瘤、腦炎和麻醉過(guò)深者。

上述學(xué)習(xí)筆記參考于

腦電信號(hào)分析方法與腦機(jī)接口技術(shù)

腦波的振幅、位相、分類(lèi)

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