3.1 肌电伪迹干扰
肌肉在收缩时会产生肌电,肌电会成为脑电记录时的一个主要伪迹干扰。高强度的肌肉收缩会产生较强的肌电伪迹干扰。一般收缩强度的肌电幅值为100~1000μV,这比脑电的正常幅值(10~100μV)要高得多。因此,肌肉活动产生的电信号会使脑电信号湮没在其中,使其无法被正常识别。在癫痫脑电记录中经常会遇到这种肌电信号的峰值,使脑电信号峰值变得模糊不清。同样,在体育运动中剧烈的肌肉收缩活动会使脑电信号完全模糊不清,这从本质上限制了脑电技术在体育运动中的应用。
那么我们该如何处理肌电伪迹的干扰呢?事实上,从信号的形态、频谱分布以及头皮分布特征上很容易区分脑电和肌电信号。肌电信号是有一系列运动单位发放的动作电位总和组成的,其频谱的范围为20~1000Hz,频谱的高低通常取决于有多少肌纤维被募集参与活动以及肌肉收缩程度。但是肌电信号的主频范围是50~150Hz。相反,脑电频谱90%以上成分是在1~30Hz。如果想要研究的脑电活动在15Hz以下,简单地使用低通滤波就可以将受干扰电极的肌电信号去掉。肌电伪迹通常也会发生在特定的头皮区域位置。最容易受到肌电干扰的位置是T3和T4,因为这两个位置最接近颅骨上的颞肌,该位置的干扰能够反映下颌关节的运动和紧张程度。在图4-4中,可以看出T3位置有异常的活动,进一步从脑电地形图可以看出该处的信号功率值异常的高。在记录受试者的脑电信号时,下颌关节紧张度高可能是一种普遍现象,应该在实验前告知受试者放松下颌关节,同时也不要有咀嚼的动作。