在上一篇文章當(dāng)中,我們主要介紹了“什么是腦電的放大器”,以及“Brain Products 各型號放大器的優(yōu)勢”。本篇文章將繼續(xù)前文內(nèi)容,為大家講解如何根據(jù)設(shè)備的技術(shù)特點、可用性特性,以及具體的應(yīng)用方向來為您的研究選擇合適的EEG放大器。
技術(shù)特點
時間分辨率和采樣率(SR)
這些特征定義了連續(xù)腦電圖信號的數(shù)據(jù)點被獲取的規(guī)則時間間隔。
采樣率決定每秒可以記錄多少個數(shù)據(jù)點,并影響記錄的腦電圖信號中可用的頻率內(nèi)容。時間分辨率不足會導(dǎo)致重要信息的丟失,或者出現(xiàn)混疊效應(yīng)(即采樣時無法正確區(qū)分兩個不同的信號)?;殳B導(dǎo)致在記錄的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)不屬于原始信號的虛假內(nèi)容。
根據(jù)奈奎斯特定理,要想獲得感興趣的頻率內(nèi)容,應(yīng)該至少使用比其高兩倍的采樣率(Nyquist, 1928),最合適的方案是用至少比感興趣的信號高5 - 10倍的采樣率來獲取數(shù)據(jù)(Weiergr?ber et al., 2016)。例如,要正確記錄頻率范圍在1hz和50hz之間的事件相關(guān)電位,應(yīng)該使用>250 - 500hz的采樣率。
根據(jù)EEG信號的頻率內(nèi)容,您可能需要一個時間分辨率比較高的設(shè)備。在這些情況下,actiCHamp Plus是您的最佳選擇,因為它可以使用高達(dá)100 kHz的不同采樣率記錄數(shù)據(jù)(取決于通道總數(shù))。例如,25 kHz的采樣率將能夠最大限度地減少經(jīng)顱磁刺激對記錄的EEG數(shù)據(jù)的影響(即,減少振鈴偽跡),從而提高記錄的整體質(zhì)量。為了獲得更準(zhǔn)確的信號,在研究聽覺誘發(fā)電位時,也建議使用25 kHz和50 kHz的高采樣率。
如果您的研究不需要很高的采樣率,仍然可以選擇actiCHamp Plus,因為它還有更多的優(yōu)勢(見下文)。如果您不確定您想要設(shè)置的頻率,選擇高采樣率的放大器能夠給您的研究提供更多機會。
可用性特征
01 可擴展性和設(shè)置復(fù)雜性
如果您不需要太多的通道數(shù),actiCHamp Plus是你的選擇。實際上,您可以從32個通道開始,然后通過自己添加更多通道模塊來擴展。此外,8個 AUX通道可以采集多種生理信號,將給您的研究帶來更多的可能性。
如果您需要非常多的通道數(shù)(>160通道),所有的BrainAmp系列系統(tǒng)都可以很好地完成任務(wù):實際上,您可以從一個32通道單元開始,最終升級到8個單元,總共256個通道(在實驗室環(huán)境中)。但是,如果您想要將外周生理信號與EEG信號一起記錄,則需要專用的BrainAmp ExG單元。同時,如果您有一個多通道BrainAmp系統(tǒng),您也可以把它分成完全獨立的系統(tǒng)。例如,一個128通道的BrainAmp也可以在四個不同的32通道設(shè)置中使用(需要額外的配件)。
如果您需要的是比較少的的通道數(shù),LiveAmp 8通道版本可能是一個比較好的選擇。然后系統(tǒng)可以升級到64通道,并通過STE擴展到包括8個AUX輸入。例如,假設(shè)您想要設(shè)置最先進的移動場景:在這種情況下,您的設(shè)置將包括兩個LiveAmp 32通道單元(形成一個LiveAmp 64),一個STE和一個通用USB充電寶。由于每一個單元都很輕便小巧,受試者可以很容易地在移動設(shè)置中進行佩戴。
另外,CGX解決方案也是一種選擇。不僅設(shè)計簡約,還可以通過添加AIM生理記錄儀輕松擴展您的設(shè)置并進行外周生理測量。
02 與不同電極的兼容性
使用具有非常高輸入阻抗的放大器具有很多的優(yōu)勢:良好的電極阻抗和放大器阻抗的結(jié)合比單獨考慮兩者更具優(yōu)勢,能夠獲得更好的數(shù)據(jù)質(zhì)量。遵循這一原則,具有高輸入阻抗的放大器可以使用任何類型的電極(例如,鹽水電極,干電極)。由于BP所有型號放大器的高輸入阻抗值和新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可以將它們與任何類型的電極技術(shù)相結(jié)合。
如果您想在實驗室中使用主動電極,那么actiCHamp Plus就是您的最佳選擇。您可以通過專用連接器將我們的actiCAP slim/snap(凝膠型)或actiCAP Xpress Twist(干式電極)電極帽直接連接到放大器。
同時,actiCHamp Plus還可以靈活地切換到被動電極。如果您想要對嬰兒的腦電進行研究,并希望獲得更舒適的解決方案:我們可以為您提供用于actiCHamp Plus的R-Net(鹽水電極)。
如果您想要進行EEG-TMS實驗,我們也能夠提供適用于TMS的電極:BrainCap TMS(凝膠電極)。
LiveAmp也能為您提供與actiCHamp Plus相同的功能。LiveAmp可以使用主動電極(actiCAP slim/snap和actiCAP Xpress Twist都可以提供特定的連接器)和被動電極(例如LiveCap)。當(dāng)然,如果您計劃采集敏感人群的腦電信號,我們也可以為您提供帶有專用連接器的R-Net鹽水電極帽。
如果您想要研究腦電圖-功能磁共振成像的多模態(tài)應(yīng)用,我們將會為您提供被動電極和BrainAmp系列放大器。BrainAmp的BrainCaps (MR)和R-Net (MR)電極可以通過專用連接器直接連接到放大器。對于MR環(huán)境以外的應(yīng)用,您也可以通過將我們的actiCAP帽與actiCAP ControlBox II(需要專用的免費actiap ControlSoftware)相結(jié)合來使主動電極,使BrainAmp成為一種高度通用的放大器。
應(yīng)用
如果您計劃進行常規(guī)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究,那么我們推薦您使用actiCHamp Plus,因為它具有先進的技術(shù),通道數(shù)的可擴展性,并能夠兼容多種電極。
但是,有些應(yīng)用領(lǐng)域可能需要其他解決方案,例如:
1、EEG-fMRI
推薦BrainAmp MR或BrainAmp MR plus兩種解決方案。兩者都是MR條件(即在核磁下使用),但它們也可以在核磁外用于常規(guī)的研究。更重要的是,如果您計劃進行EEG-fMRI記錄和實驗室測量,BrainAmp MR plus可能是最合適的選擇,因為它能夠根據(jù)記錄環(huán)境改變分辨率、測量范圍和頻率。
2、EEG-MEG
與腦磁圖(MEG)的兼容性取決于放大器的電磁發(fā)射,這與系統(tǒng)的ADC卡數(shù)量有關(guān)。BrainAmp系列放大器僅配備一個ADC卡,因此在電磁發(fā)射方面幾乎沒有噪音。BrainAmp MR和BrainAmp MR plus是與MEG環(huán)境最佳兼容的推薦解決方案。
3、EEG-fNIRS
可以選擇actiCHamp Plus進行實驗室測量,選擇LiveAmp進行移動測量。
4、EEG和眼動追蹤
推薦用于實驗室測量的actiCHamp Plus或方便移動的LiveAmp。
5、EEG-TMS
BrainAmp DC和BrainAmp MR plus已廣泛應(yīng)用于TMS-EEG研究。配備的帽子是專門為TMS-EEG研究特制的BrainCap TMS。此外,由于actiCHamp Plus的高采樣率、與主動或被動凝膠電極技術(shù)相結(jié)合的靈活性,以及實時腦狀態(tài)依賴性刺激設(shè)置的可能性,actiCHamp Plus目前也是一個比較好的選擇。
6、TMS-EEG閉環(huán)和實時應(yīng)用
如果您對TMS-EEG的腦狀態(tài)依賴性研究(例如,刺激,神經(jīng)反饋等)感興趣,可以通過actiCHamp Plus與TurboLink的結(jié)合來實現(xiàn)。實際上,我們所有的放大器都可以通過RDA或LSL將數(shù)據(jù)從BrainVision Recorder通過數(shù)據(jù)流的形式傳輸?shù)饺魏蔚谌綉?yīng)用程序。TurboLink訪問actiCHamp系列放大器記錄的數(shù)據(jù),通過以太網(wǎng)在不到1.5毫秒的時間內(nèi)將其傳輸?shù)饺魏渭嫒莸脑诰€信號處理器(例如,sync2brain的bosdevice RESEARCH)。
7、移動研究(MoBI和運動科學(xué))
如果您想研究實驗室外甚至是運動過程中的神經(jīng)過程,LiveAmp是一種比較推薦的方案。由于LiveAmp的無線通信協(xié)議,它可以自由移動,同時也能夠通過數(shù)據(jù)流的方式傳輸?shù)接涗浻嬎銠C。此外,設(shè)備內(nèi)置存儲卡,能夠?qū)?shù)據(jù)保存在本地,并確保不會因為意外的通信問題而丟失數(shù)據(jù)。LiveAmp能夠與actiCAP纖薄電極相結(jié)合,即使在跑步或騎自行車等場景下也能確保采集到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
如果您需要高密度的解決方案,那么CGX mobile系統(tǒng)會是一個不錯的選擇,可以為您提供72或128通道。此外,如果您的測量內(nèi)容包括微小的運動,您也可以考慮CGX Quick系統(tǒng)。
8、腦機接口和神經(jīng)反饋
如果這是您的研究領(lǐng)域,并且您的實驗設(shè)計對時間要求不高,那么您很可能會需要簡單且易于處理的解決方案,并可選擇通過數(shù)據(jù)流的方式傳輸?shù)狡渌诰€處理軟件。
在這個領(lǐng)域中,BP所有的放大器都可以進行數(shù)據(jù)采集,但LiveAmp是最合適的,特別是與準(zhǔn)備時間較短的電極技術(shù)相結(jié)合(例如,R-Net鹽水電極帽或干電極actiCAP Xpress Twist)。因此,CGX快速系統(tǒng)也是一個很好的選擇。即使是在真實的環(huán)境下,這兩種解決方案都能夠讓您在較短的時間內(nèi)記錄較多受試者的數(shù)據(jù)。
9、睡眠
在測量睡眠期間的大腦活動時,應(yīng)該盡可能讓受試者感到舒適。因此,LiveAmp是一個很好的選擇:體積小且可穿戴,可以保證受試者進行更自然的睡眠,并且通過將其連接到外部電源,能夠獲得更長的記錄時間。
此外,如果您需要超過64通道的電極或更高的采樣率,actiCHamp Plus就是一種比較合適的選擇。
10、超掃描
如果您想同時記錄多個受試者的神經(jīng)活動,BrainAmp系列將為您提供最簡單方便的設(shè)置:每個受試者連接到專用放大器,該放大器傳輸?shù)紹UA, BUA同步數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到記錄計算機,無需進一步離線重新校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
CGX是無線超掃描的理想選擇:每個放大器將數(shù)據(jù)流傳輸?shù)綄S玫挠涗浻嬎銠C,并且可以通過無線刺激觸發(fā)器向每個單元發(fā)送相同的觸發(fā)信號來獲得同步。此外,您可以使用actiCHamp Plus和LiveAmp的觸發(fā)輸出端口的鏡像模式,通過單獨的放大器單元轉(zhuǎn)發(fā)觸發(fā)信號(每個受試者連接一個放大器)。
此外,我們所有的放大器都允許遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問,并可以將數(shù)據(jù)流傳輸?shù)降谌綉?yīng)用程序,如LSL,記錄和同步來自不同放大器的數(shù)據(jù)流。