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脑电波生物传感器,检测脑电波用什么传感器

来源:
2023-10-08
类别:技术信息
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文章创建人 拍明芯城

1、检测脑电波用什么传感器

脑电波是大脑皮层大量神经元的突触后电位总和的结果。脑电波同步节律的形成与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关。

生物电现象是生命活动的基本特征之一,各种生物均有电活动的表现,大到鲸鱼,小到细菌,都有或强或弱的生物电。其实,英文细胞(cell)一词也有电池的含义,无数的细胞就相当于一节节微型的小电池,是生物电的源泉。

人脑中有许多的神经细胞在活动着,而成电器性的变动。也就是说,有电器性的摆动存在。而这种摆动呈现在科学仪器上,看起来就像波动一样。脑中的电器性震动我们称之为脑波。用一句话来说明脑波的话,或许可以说它是由脑细胞所产生的生物能源,或者是脑细胞活动的节奏。

十九世纪末,德国的生理学家汉斯·柏格(Berger, Hans 1924)看到电鳗发出电气,认为人类身上必然有相同的现象,而发现了人脑中电气性的振动。后来,藉由图表来补捉脑波,才得知振动的存在。由于这和人类的意识活动有某种程度的对应,因而引起许多研究者的兴趣。

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2、什么是通过仪器向个体呈现其身体状况

通过仪器向个体呈现其身体状况的如下:

1、心率,可以通过生物传感器比较容易测量的生理指标之一,且与身体健康状况密切相关,因此被广泛用于生物反馈技术。

2、脑电波,可以通过生物传感器比较容易测量的生理指标之一,且与身体健康状况密切相关,因此被广泛用于生物反馈技术。

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3、如何采集脑电波

【脑电波的形成】大脑在活动时,大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成了脑电波,我们仪器记录的脑电波即是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。。

【人体脑电波的特点】人体是复杂的生物体,而生物体内部的神经主要依靠电波来传递信号,电波信号最强的部分在脑部,这是人体的指挥中枢,脑电波频率非常高,强度大,很容易捕捉到。

【脑电波传感器的种类】目前主要有微电流检测、微磁传感器两种,都是利用电极来检测电压的变化。

【传感器的具体原理】微电流传感器埋在大脑皮层下或贴在头皮上,检测大脑活动时产生的微电流变化。这是目前普遍采用的脑电波记录方法。微磁传感器可以检测到大脑电流产生的磁场变化,但是技术还不是很成熟,目前仍处于开发状态。

【传感器采集信息的后续处理】传感器会将采集的信号按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

4、科幻电影成现实!天津95后大学生用脑电波写福字,赢得了大众怎样的赞赏?

就在近期,两名天津大学的95后大学生,用脑电波操控“哪吒”多脑协控智臂系统写了个“福”字。他们在接受采访时表示,未来的脑控系统也许会彻底颠覆现有的人机交互方式,人与人的交流不仅停留在语音或文字,还可能通过心灵进行沟通。这也就意味着,用脑电波写福字已经成为了现实。对于这件事,网友也是展开了热烈的讨论。纷纷对这种行为表示赞赏。我们也期待这项技术能够在未来应用到更为广阔的领域。说到脑电波,其实就是一种电信号。

但是脑电波的微伏测量很难,但是检测完全没问题,至少实验室没问题。”北京大学工学院特聘研究员雷霆表示,脑电测量设备的先进性、贴合的紧密程度、测量方法、是否植入等均对是否能够准确测量脑电波产生影响。 另外,据了解,目前获得脑电波的方式,有脑机接口、电极贴片、头环或头盔等。通过脑机接口获取脑电波的方式,理论上获取效率最高,识别率最好,而且可以长期持续使用,但缺点是需要脑机接口,风险性较大。电极贴片是一种典型的获取脑电波的方式,在医学领域和一些科学实验场景,我们常常可以见到在脑外部贴上密密麻麻电极的场景。

而电极贴片获取脑电波的方式,就是通过两个干电极,将芯片与测试者头部相连,其中一个干电极贴于测试者的脑门,另外一个夹在测试者的左耳;然后将生物传感器与电脑终端相连,芯片将采集到的脑电波信号通过蓝牙的方式发送到生物传感器,电脑终端就会显示脑电波信号的特征值。 虽然这种方式比脑机接口的成本低很多,不需要植入,安全性较高,但缺点也很明显,那就是这种方式操作成本较高,且需要专业人士协助,不能随时进行,日常生活场景中很难普及。

此外,头环或头盔也是获取脑电波的方式之一。头环或头盔的优点在于可以简单佩戴,持续使用,可以方便地产品化。其缺点是采集信号容易被背景噪音信号干扰,识别的准确性和效率明显不如前两者。 现在,对于脑电波的破译还需要走很长的路,也就是说,现在只是完成了万里长征的第一步,接下来还有很长的路需要走。

责任编辑:David

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