一、電極帽的分類與重要性

電極帽主要分為兩大類：濕式電極帽和干式電極帽。它們在EEG（腦電圖）實驗中扮演著至關(guān)重要的角色。電極帽上配備的電極傳感器通過與頭皮接觸，傳導(dǎo)電信號，這一過程通常稱為“阻抗測量”。阻抗測量的質(zhì)量直接決定了EEG數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1.1干式電極帽

干式電極帽的電極直接與頭皮接觸，無需使用任何電解質(zhì)。

優(yōu)點：無需導(dǎo)電膏，使用方便，避免了使用后清洗頭發(fā)的麻煩。

缺點：阻抗較高，信號質(zhì)量相對較差，容易產(chǎn)生偽跡信號。

適用領(lǐng)域：干式電極帽適用于現(xiàn)實環(huán)境中的腦機接口（BCI）應(yīng)用，未來在專業(yè)產(chǎn)品或服務(wù)中的轉(zhuǎn)化潛力較大。

2.濕式電極帽

濕式電極帽需要在電極與頭皮之間注入電解質(zhì)，常見的類型包括凝膠電極帽、鹽水電極帽和半干式電極帽。

3.凝膠電極帽

優(yōu)點：信噪比高，信號傳輸質(zhì)量好，阻抗較低。

缺點：使用導(dǎo)電膏耗時較長，被試者可能感到不適，且導(dǎo)電膏需要頻繁更換。

適用領(lǐng)域：主要用于科研，確保高質(zhì)量的信號采集。

4.鹽水電極帽

優(yōu)點：無需導(dǎo)電膏，佩戴時間短，阻抗較低，被試者舒適度較高。

缺點：信號持續(xù)時間較短（通常不超過1小時），液體容易流動。

適用領(lǐng)域：適合老年人和兒童群體，使用方便。

5.半干式電極帽

特點：通過少量水滴濕潤電極進(jìn)行信號傳輸，介于干式和濕式之間。

優(yōu)點：信號質(zhì)量優(yōu)于干式電極，實驗準(zhǔn)備時間短，使用后無需清潔。

缺點：信號質(zhì)量仍不及傳統(tǒng)凝膠電極。

適用領(lǐng)域：適用于需要快速設(shè)置且對信號質(zhì)量要求較高的實驗。

二、電極帽的導(dǎo)聯(lián)數(shù)與定位系統(tǒng)

電極帽的導(dǎo)聯(lián)數(shù)（如8導(dǎo)、16導(dǎo)、32導(dǎo)等）決定了電極傳感器的數(shù)量，導(dǎo)聯(lián)數(shù)越多，能夠探測到的腦電信號越豐富。常見的導(dǎo)聯(lián)數(shù)及其應(yīng)用場景如下：

64導(dǎo)及以上：高密度神經(jīng)圖像研究，依賴源定位和信號處理。

32-64導(dǎo)：神經(jīng)科學(xué)研究，腦電圖成像。

19導(dǎo)：臨床研究和實踐中的標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)。

16-32導(dǎo)：腦機接口、神經(jīng)工程、心理學(xué)等應(yīng)用研究。

8-16導(dǎo)：運動神經(jīng)康復(fù)、認(rèn)知神經(jīng)康復(fù)等領(lǐng)域。

8導(dǎo)以下：特定神經(jīng)過程測量，如睡眠腦電圖。

電極帽的定位系統(tǒng)通常采用10-20系統(tǒng)，根據(jù)頭皮電極的位置和大腦皮層區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，確保電極放置的標(biāo)準(zhǔn)化。

三、電極帽中的三類電極

無論使用何種電極帽，通常都會包含以下三類電極：

接地電極/COM電極：用于減少共模干擾，確保放大器與受試者處于同一電位。

參考電極：作為相對零電位，用于從記錄電極中提取信號。

記錄信號電極：放置在特定頭皮位置，用于測量腦電信號。

此外，電極線還分為有源屏蔽電極和無源電極，主要用于屏蔽電磁干擾。在屏蔽良好的實驗環(huán)境中，這些電極的差異對信號質(zhì)量的影響較小。

總結(jié)

電極帽在EEG實驗中至關(guān)重要，選擇合適的電極帽類型（濕式或干式）以及導(dǎo)聯(lián)數(shù)，能夠顯著影響信號質(zhì)量和實驗效率。濕式電極帽在科研中廣泛應(yīng)用，而干式電極帽則在腦機接口等現(xiàn)實場景中展現(xiàn)出巨大潛力。