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Nature子刊：EEG源成像可检测到皮层下电生理活动
评估放射源定位精度的黄金标准之一是评估因临床目的植入皮质下或颅内电极的患者的颅内记录。最常见的情况是，在药物耐受性癫痫患者中，在手术前通过使用颅内记录来确定癫痫病灶的定位。 a)术后CT扫描与MRI的叠加，说明颅内DBS电极在其与内囊的过渡处的位置，显示为蓝点（即伏隔核）。 b)表示四个颅内电极点的顶部，中间和底部中的三个双极导数，来显示功率谱密度（PSD）和示例性时程。 重建alpha信号和颅内实际alpha信号之间的相关性在接近颅内电极位置时最高，与颅内电极位置距离越远相关越低（图3b）。 a) 分别以浅灰色/深灰色显示在左/右半球伏隔核（OCD）和中央丘脑（GTS）中的颅内电极处记录的实际信号和脑电溯源重建信号的alpha包络之间的相关。黑色显示了两个半球中颅内电极之间的相关。 在皮层下，计算颅内电极位置与ESI相关最大值之间的欧式距离，单位为毫米。此外，报告了颅内电极周围相关值显著的空间范围。
3.1K30发布于 2020-03-03 - 来自专栏脑机接口
开发语音脑机接口和语音神经假肢的颅内EEG数据
来自荷兰的研究团队提供了一个数据集，补充了这方面的空缺，通过10名参与者读出单词同时测量总共1103个电极的颅内脑电图。 数据采集 每个参与者被植sEEG电极轴。每个电极轴包含5到18个电极触点。电极触点参照普通白质触点。 一共采集了10名参与者的语言数据，在参与者大声说提示单词的同时记录音频和颅内EEG数据(iEEG)。 每个参与者在其自身解剖MRI表面重建中的电极位置。每个红色球体代表一个植入的电极通道。 语音神经数据采集实验设计 当参与者阅读笔记本电脑屏幕提示的荷兰语时，颅内脑电图和声学数据被同时记录下来。右侧轨迹代表30秒的iEEG、音频和刺激数据，iEEG痕迹中的颜色代表不同的电极轴。 所有参与者皮质和皮质下区域的电极接触数，不同颜色表示不同参与者。色条越长代表该区域内电极数量越多。电极主要位于颞上沟、海马和顶下回。
48240编辑于 2023-02-14 - 来自专栏脑机接口
颅内EEG数据可用于开发语音脑机接口和语音神经假肢
来自荷兰的研究团队提供了一个数据集，补充了这方面的空缺，通过10名参与者读出单词同时测量总共1103个电极的颅内脑电图。 数据采集 每个参与者被植sEEG电极轴。每个电极轴包含5到18个电极触点。电极触点参照普通白质触点。 一共采集了10名参与者的语言数据，在参与者大声说提示单词的同时记录音频和颅内EEG数据(iEEG)。 每个参与者在其自身解剖MRI表面重建中的电极位置。每个红色球体代表一个植入的电极通道。 语音神经数据采集实验设计 当参与者阅读笔记本电脑屏幕提示的荷兰语时，颅内脑电图和声学数据被同时记录下来。右侧轨迹代表30秒的iEEG、音频和刺激数据，iEEG痕迹中的颜色代表不同的电极轴。 所有参与者皮质和皮质下区域的电极接触数，不同颜色表示不同参与者。色条越长代表该区域内电极数量越多。电极主要位于颞上沟、海马和顶下回。
61320编辑于 2023-02-13 - 来自专栏脑机接口
可植入皮质内微电极：回顾现在，展望未来
植入式皮质内微电极可以记录神经元快速变化的动作电位。在体神经活动记录方法通常具有较高的时间或空间分辨率，但通常不能兼顾。在更长时间内记录更多的神经元活动的需求日益增加。 其次，由于植入式设备体积要求小，电极不能太大：较小的设备造成较小的损伤。为了在有限尺寸内获得更大的暴露表面积，通常对电极界面进行修饰。 柔性电极的植入不受小腿间距的限制，由于其灵活性，甚至可以覆盖动物的整个大脑。随着制造技术的发展，传统的金属丝和硅电极在记录吞吐量方面取得了重大突破(如图5所示)。 图5. 超过1000通道的高通量电极。a. 65536通道金属丝电极阵列；b. 神经像素：一个5160通道密歇根探针；c. 神经链接：带有定制芯片的3072通道柔性电极阵列；d. 结论 目前可植入皮质内微电极还远未达到长期应用于人体的目标，但在每个阶段，可植入电极在科学研究中都有自己的应用。传统的植入式电极，如微丝电极、密歇根探针和犹他阵列，已广泛应用于急性记录。
1.5K30编辑于 2023-02-14 - 来自专栏脑机接口
头皮脑电图源空间的计算建模为癫痫的术前评估提供依据
导读 ---- 目的：颅内脑电图（iEEG）指导癫痫手术的有效性取决于iEEG电极的植入位置。该决定是通过非侵入性记录方式（例如头皮脑电图）得出的。 在本研究中，研究人员试图探讨将这种方法应用于头皮脑电图是否有助于确定癫痫的侧化，是否可用于告知颅内电极植入。 5例患者双侧电极植入。使用10-20电极放置系统记录头皮脑电图。 10例患者术后获得阳性结果(Engel分级Ia和Ib)， 5例患者术后获得不良结果(Engel分级IIa和IIIa)。 下表总结了与本研究相关的临床细节，即颅内脑电图和手术定位的病灶。 ? 个体FR253做了双侧颅内电极植入，在右半球做了手术，且个体获得了癫痫发作自由(Engelclass Ia)。
67620发布于 2020-06-30 BrainVoyager在癫痫研究中的关键作用：同步EEG-fMRI数据分析的技术突破
实现毫秒级EEG与秒级fMRI数据的时空对齐，精准捕捉发作期BOLD信号变化；双模分析策略：结合GLM模型（定位敏感性78%）与ICA方法（复杂模式识别），显著提升致痫灶检出率；临床转化成果：5例患者通过颅内电极验证 关键词：BrainVoyager；EEG-fMRI同步；癫痫发作起始区；GLM分析；独立成分分析（ICA）；BOLD信号；多模态神经影像；精准神经外科；颅内电极验证；时空动力学分析一、 研究背景与技术挑战 2.3 金标准验证颅内电极（SEEG）：5例患者术后靶区对比；手术预后：Engel分级评估疗效。 三、 关键结果与临床价值3.1 定位效能对比分析方法检出率假阳性率颅内电极一致性GLM7/9例1/7例6/7例ICA2/2例*02/2例注：GLM阴性的2例患者中ICA成功检出3.2 典型病例案例 相关标签：#癫痫定位 #BrainVoyager #EEG-fMRI #GLM建模 #ICA分析 #发作起始区 #精准神经外科 #颅内电极 #时空动力学 #医学影像Python
35310编辑于 2025-08-25- 来自专栏脑机接口
基于颅内脑电信号和RNN的语音转译技术
正文 ▲▲▲ 这项研究借助癫痫病人病灶定位的ECoG技术，在病人语音处理相关的皮层上放置数百个微电极，记录颅内脑电信号。 在阅读材料的同时，覆盖在被试颅内外侧裂周区（peri-Sylvian）的ECoG电极阵列同时记录信号（见图5）。 在电极覆盖范围包含了STG的被试的脑电信号都反映了来自STG中部（vSMC正下方）的较强的贡献。 ? 图5. 电极覆盖脑区和贡献示意图 图5更直观的介绍了四名被试的ECoG电极位置和各个电极的贡献情况。其中被试a电极覆盖区域为右半球，与其他三位被试相反。 Encoder或decoder序列同一行内的所有层具有相同的传入和传出权重。
1.3K20发布于 2020-06-30 - 来自专栏脑电信号科研科普
颅内EEG记录揭示人类DMN网络的电生理基础
作者使用颅内脑电图（iEEG）记录，并评估了静息状态下的网络内和跨网络相互作用，及其在涉及情景记忆形成的认知任务中的调节情况。 在这里，作者使用深度颅内脑电图（iEEG）记录来解决这个问题，并研究DMN的神经生理学基础，以及其在静息状态和认知过程中的动态频谱-时间特性。 然而，DMN的大规模电生理组织和记忆编码和检索期间的因果网络动力学并不清楚，关键是没有颅内研究探究DMN的内在组织及其与其他大规模大脑网络的互动是如何被任务相关的表象记忆过程所改变。 简而言之，在每个临床部位使用硬膜下网格和条带（相距10 mm的触点）或深度电极（相距5-10 mm的触点）获得iEEG记录。 此外，作者要求至少5名受试者提供数据，涉及每对大脑区域。iEEG信号以1000 Hz采样。在分析紧密间隔的颅内电极之间的相互作用时，两个主要问题是体积传导和与参比电极的混杂相互作用。
80120编辑于 2022-12-20 - 来自专栏思影科技
相位相关TMS对脑电皮层运动网络的影响
考虑到TMS脉冲是在μ频率振荡的正(峰)或负(谷)相位时发出，刺激效应取决于在感觉运动网络的同源区域内c-c同步。 提取离刺激点最近的电极的时间序列，并进行滤波。具体来说，如果脉冲落在持续振荡的峰值或低谷的灵敏度窗口内(即±5ms)，则将其归类为落在峰值或低谷上。 电极选择和波谷/波峰比 在受刺激半球(图3A左)，最接近阈值电场图质心的电极为C3，C1，FC1，FC3和C5。 左右半球之间的电极水平相位连接 对于试次中5ms的灵敏度阈值(图3C)，时频PLV在μ波段波谷进行TMS脉冲刺激后所选电极与波峰试次相比具有更大的同步。 图3 灵敏度阈值为5ms时的时频PLV结果 (A)在大多数受试者和整个实验中，受TMS脉冲直接影响最多的电极是受刺激半球的C3和对侧半球的C4。
1.2K30编辑于 2022-02-28 - 来自专栏脑电信号科研科普
用于颅脑内电生理信号采集的神经微电极新技术
那么问题来了，如何才能采集或检测到动物脑内的神经电信号呢？这里研究者就需要借助于神经微电极，神经微电极采集颅内神经电信号的示意图如下所示。 在之前的一篇文章中（《为了需要我们不得不在它们脑内植入这些东西》），小编带大家了解了常见的神经微电极，主要包括金属微丝电极、玻璃微电极以及传统的硅基微电极（Michigan硅基微电极和Utah硅基微电极 传统的神经微电极主要存在以下三个问题：空间分辨率低（即微电极同时只能采集少数几个位置的神经元放电信号）、严重的慢性免疫反应（即电极的生物兼容性较差，随着微电极植入颅内的时间增加，微电极与脑组织之间会产生炎症反应 研究证明，当用两个Neuropixels神经电极同时植入大鼠的脑内，可以同时采集来自于5个脑区大于700个神经元的动作电位。 例如，集成有微流体通道的神经微电极，如下图所示[5]。 还有研究者在神经微电极上集成LED光刺激位点，可实现对神经信号进行光刺激的同时采集神经电信号[6]，如下图所示。
87200发布于 2020-11-20 - 来自专栏脑机接口
干货|详解EEG脑电原理及两种主流脑电设备对比
△无损方法：Noninvasive-scalp EEG(非侵入式颅外脑电） △EEG和fNIRS共同采集 损伤方法包括：手术中的颅内技术、脑损伤或脑局部切除患者的颅外记录、动物模型的急慢性埋藏电极记录等 △损伤方法：Electrocorticography(ECOG)-intracranial EEG (IEEG)颅内脑皮质电位 由于损伤方法均有一定的创伤性，在目前的研究中无损伤方法使用比较广泛，易被大众接受 NE 西班牙的Neuroelectrics，简称NE，包含有干电极（无需导电膏，准备时间缩为5分钟）又包括湿电极（导电膏电极），还有特殊电极即前额电极（仅用于前额测试），除了这些电极还有固体凝胶电极（ ↓ △NE3D建模功能 SAGA 荷兰TMSi生产的 SAGA脑电测试系统，主要为湿电极，且都为金属电极，包括环形电极（可以与经颅磁刺激共同采用）、杯状电极（Ag/AgCI杯状电极，耐久性好）、盐水电极 为了方便客户的使用，市场上的脑电设备均配有一体式电极帽。可与fNIRS（功能性近红外光谱）和tDCS（经颅直流电刺激）同步采集。
5.8K22编辑于 2023-02-13 - 来自专栏脑电信号科研科普
BP综述：侵入性计算精神病学
例如，通过在现有数据集（训练数据）中找到对选择性5-羟色胺再摄取抑制剂有反应者和无反应者的分类模式，我们可以预测一个数据未被模型看到的新患者是否会对选择性5-羟色胺再摄取抑制剂有反应。 人类颅内神经科学：不寻常的嫌疑人最近神经科学研究的一个特别富有成果的路线来自于人类颅内研究，它利用了功能性神经外科干预。 在这里，我们讨论了最常用的颅内方法（深部脑刺激DBS和颅内脑电图iEEG）（术语表见表1，每种方法的解剖目标和患者群体见表2）。 表1.人类颅内神经生理学术语表表2.颅内干预、解剖目标和临床/研究应用本表概述了目前用于治疗神经和精神疾病的颅内干预措施，包括最常见的解剖靶点。 与现有的颅内入路（3和4）的结合，为更详细地描述行为的神经生理学基础（即跨频带的活动、精细的时间分辨率）及其相关计算(5)，以及解剖靶向神经刺激范式的发展(6)打开了大门(6)。
58010编辑于 2023-06-28 - 来自专栏脑机接口
重磅长文 | 血管内脑机接口应用于脑卒中后瘫痪
与需要开颅手术的MEAs和颅内平面阵列不同，血管内电极阵列是通过常规的血管通路部位，如颈内静脉，使用导管插入颅内血管系统。 由于该手术的微创性，与其他颅内入路相比，理论安全风险降低。使用支架电极消除了开颅手术的需要，从而减少了设备植入过程中感染、出血或组织损伤的风险。 此外，大量文献已经描述了永久性经静脉导联和颅内静脉窦支架置入术的长期安全性。 一项对静脉窦支架植入术结果的系统回顾发现，主要并发症发生率（颅内出血）在0.07%-3%之间，这取决于钢丝和导管进入颅内腔的技术。 这类病例在血管内脑的情况下可能不太可能，因为微血栓形成与特发性颅内高压的病理生理学有关，这是脑静脉支架植入术的主要指征。
98210编辑于 2024-01-13 大脑内在网络的振荡机制
我们对42名受试者采用了颅内脑电图技术，以表征默认模式网络（DMN）、额顶叶网络（FPN）和突显网络（SN）中的局部场电位。 最后，将颅内EEG（iEEG）数据重新参考为共同平均值。为了减少边界和延续效应，我们从每个iEEG数据的开头丢弃了500个样本点。 为了描述网络内和网络间的耦合模式，选择了包含两个网络内电极和一个网络外电极的电极三元组。这些电极三元组的LFP信号作为输入来计算连接性指标。 此外，分析还显示，在状态4下，额顶网络（FPN）在广泛的频率范围内表现出更强的网络内部相位一致性（图5b）。 此外，对于不同受试者电极放置的具体位置应谨慎考虑。由于可用电极的限制，即使电极位于同一解剖区域内，其在蒙特利尔神经病学研究所（MNI）坐标系中的精确位置也可能因人而异，这可能导致分析结果的差异。5.
63710编辑于 2024-12-19- 来自专栏脑机接口
Theranostics：温医大团队合作开创经鼻内镜微创植入颅底脑机接口
，VEP信号十分微弱[1-3]；（2）受颅内其他神经元电活动干扰，VEP信号缺乏可重复性[4]。 图 1 f-OCP和f-VEP电极放置示意图及波形图 （图源：YikuiZhang, et al., Theranostics, 2022） 作者通过该植入电极记录闪光视交叉电位（flash-OCP）检测并将其与传统 植入电极不仅有记录功能，还可以发出电刺激，可发展为视神经电刺激治疗装置。 作者通过植入电极，建立了眼球-视交叉方向的电场刺激，实验证明较低的输入电压即可对视神经达到有效强度的电刺激，同时可以规避了对大脑的损伤，具有更高的安全性（图5）。 ，并探讨了多种基于视交叉电位和微创植入颅底BMI的潜在应用。
44430编辑于 2022-09-22 Cortex|经颅直流电刺激调节离线视觉振荡活动：脑磁图研究
摘 要 本次研究的目的是量化经颅直流电刺激引起的视觉处理振荡动力学方面的变化。为此，作者采用枕额电极配置进行了有效或假的经颅直流电刺激，然后在视觉诱导任务期间离线记录脑磁图（MEG）。 利用波束成形技术在时频域对显著的振荡反应进行成像，并评估经颅直流电刺激对绝对功率和相对功率的影响。 使用 5×7 厘米的电极片。在观看动画电影的同时接受20分钟，2mA的直流电刺激。在刺激结束后，进行MEG记录。在进行MEG记录时，被试保持静止状态，注视一个以15Hz闪烁的白色小圆点，背景为黑色。 作者发现阳极刺激增加了枕叶皮质内的基础阿尔法功率，但这种增加并未显著影响振荡的阿尔法反应。 这些结果也凸显了仔细考虑不同电极配置对全脑动力学影响的重要性。本研究的局限包括在视觉刺激期间没有对注意力的测量进行量化，以及两组都缺乏基线（刺激前）活动情况。
25310编辑于 2025-01-10- 来自专栏脑电信号科研科普
NeuroImage：左缘上回和角回对情景记忆编码的贡献：一项颅内脑电图研究
为了阐明VPC在事件编码中的作用，本研究比较了24例留置电极癫痫患者在缘上回(SmG)和角回(AnG)多个频段颅内脑电的SME。 在fMRI中，这表现为血氧水平依赖激活的增加，而在颅内脑电图(iEEG)研究中，VPC的激活表现为低频功率减少和高频功率增加，这种现象被称为“频谱倾斜”。 2.3 颅内脑电图记录 颅内记录包括深度电极、条状电极和栅极电极，使用Nihon-Kohden EEG-1200、Natus XLTek EMU 128或Grass Aura-LTM64系统收集记录，采样率 在记录过程中，数据参考常见的颅内、头皮或乳突触点。根据临床神经生理学家的说法，如果电极位于癫痫发作区或出现棘波，则不在分析之列。 2.4 电极定位 在电极植入前，对每个受试者进行T1和T2加权MRI。 2.5 电极和患者选择 在初始的274名患者中，只有当患者在左SmG和左AnG内都有至少2个物理电极触点时才用于后续分析，见图1B。排除了位于癫痫发作或刺激区域的电极触点。
81300发布于 2020-12-31 - 来自专栏脑机接口
Nature子刊：Neuropixels 探针单神经元分辨率的大规模神经记录
近年来，多电极阵列技术的发展使得在动物模型中以细胞分辨率监测大规模神经元集群成为可能。 不过在人类中，目前的方法限制每个穿透电极只能记录几个神经元的信号，或者在局部场电位(LFP)记录中结合数千个神经元的信号。 下图a-d，Neuropixels 1.0-S 探头示意图，带有探头，接地和参考垫(左图青色轮廓)和无菌区准备，青色轮廓(a)中的探针，在电极插入之前设置好，包括打开包装中的无菌电极 (b)、操作和连接电线以及目视检查 不同类型的最先进的颅内皮层微电极植入图 a，不同类型的最先进的颅内微电极植入皮质的示意图，右下角插入框中临床深度引线和皮质电极的放大视图。
1.6K10编辑于 2022-08-26 TBS直接电刺激重塑人脑网络
我们利用颅内脑电图（iEEG）对10名正在接受颅内监测的术前癫痫患者进行了TBS的神经效应研究。 我们建议通过使用模式化的颅内直接电刺激结合高时空分辨率颅内脑记录来揭示 TBS 模式刺激背后的神经机制及其对神经活动的影响。 因此，颅内刺激结合颅内脑电图 （iEEG） 正在成为研究 TBS 机制的有力方法。这种方法在毫米尺度上提供有关神经元群的解剖学精确信息，在毫秒尺度上提供有关神经动力学的时间精确信息。 鉴于 TBS 据称能够诱导持续的神经变化，我们假设 TBS 触发了颅内 TBS 重复序列内和跨重复序列的电压反应变化的明显特征。 具体来说，颅内 iTBS 范式包括 50 ms 内的 5 次 200 Hz刺激和 10 个电荷平衡双相对称脉冲。
58410编辑于 2025-01-06- 来自专栏最新医学影像技术
BraTS2023-MEN——BraTS2023颅内脑膜瘤分割挑战赛
今天将分享BraTS2023颅内脑膜瘤分割挑战赛完整实现版本，为了方便大家学习理解整个流程，将整个流程步骤进行了整理，并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。 一、BraTS2023-MEN介绍 脑膜瘤是成人最常见的原发性颅内肿瘤，可导致患者显着的发病率和死亡率。 脑膜瘤虽然通常比神经胶质瘤更受限制，但鉴于其轴外位置和颅底受累的倾向，给分割带来了额外的技术挑战。此外，与其他颅内肿瘤不同，脑膜瘤通常仅通过影像学诊断，这增加了 MRI 对治疗计划的重要性。 包含任何放射学或病理学上与脑膜瘤不相符的颅内肿瘤的 MRI 研究被排除在外。 然后将数据分成训练集和验证集，对训练集做5倍数据增强处理。
1.1K10编辑于 2023-11-24
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