[发明专利]一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统

说明书

本发明涉及一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统，属于动物脑电采集领域，头戴式脑电头带、脑电采集模块、主机固定带、脑电分析模块；头戴式脑电头带包括电极放置带、电极压紧带、颈部固定带和角固定带；电极放置带的一面上分布有多个电极，电极压紧带一端与电极放置带连接，电极放置带相对的两侧分别连接有两个颈部固定带，在电极放置带上侧连接两个角固定带；电极放置带远离电极的一面、电极压紧带、颈部固定带和角固定带上均设有魔术贴；脑电采集模块与电极连接，用于对脑电信号进行采集、存储和读取；主机固定带用于将脑电采集模块固定在动物身上；脑电分析模块对所采集脑电数据进行脑电频率筛选、功率谱等计算以及转化为文本数据。

技术领域

本发明属于动物脑电采集领域，涉及一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统。

背景技术

脑电信号是研究大脑科学活动的重要手段之一，可用来记录反映大脑头皮神经元兴奋性和抑制性突触后电位的潜在活动。自二十世纪早期以来，科学家就开始使用可以记录大脑神经元电脉冲波的脑电图来研究人类的癫痫和睡眠模式。目前脑电的应用非常广泛，涉及神经系统的疾病诊断、对人体状态的监测。脑电信号广泛应用于心理和行为方面的研究，如抑郁症、精神分裂症、注意力缺陷和多动症等，因此脑电对于研究大脑功能、了解工作机制、诊疗疾病方面具有非常重要的意义。

在军事应用中，特别是武器杀伤效应现场评估试验中，爆炸冲击波所致的脑损伤很常见。常用的脑损伤评估方法有脑组织病理观察和脑损伤标准物检查，包括S-100蛋白、神经元特异性烯醇化酶等。这些都是用于评估颅脑组织损伤的方法，但受试对象认知功能的评估则存在欠缺。目前，临床上用于评估脑损伤患者认知功能改变方法有功能核磁共振、事件相关电位和脑电定量分析等方法。但在现场试验中，试验的地点多在野外，试验的对象为动物。而核磁等高消耗和高价位设备要求且受试者不能移动以免产生伪迹，ERP需要受试对象配合和具备反馈互动能力，现场试验不具备上述条件。近来，有研究发现，人们可以通过脑电图来发现抑郁、焦虑甚至满足感。与此同时，脑电图研究也从人类迁移至啮齿动物、农场动物和宠物，并揭示了动物在被接受各种外界刺激的反应。所以，从理论上讲，脑电图可以捕捉到实验大型哺乳动物的精神状态。但遗憾的是，截止目前，还没有找到一种方法可以记录动物活动时的脑电波。有人认为，这是因为记录脑电图需要将电极放置在头部特定位置，并将导线从电极连接到记录器。

因此，脑电有着方便快捷、无需受试对象配合的优点，适合应用于现场评估试验中。但通过市场调研和查阅文献，暂未见有一款适合哺乳动物的专用脑电系统。但在这一过程中，人们需要约束或者强行使动物镇静。与此同时，为了获取准确的读数，要么必须剃光动物的头部，要么通过外科手术将电极植入动物的头皮下。这些都让脑电信号采集不能方便快捷地操作。

发明内容

有鉴于此，与人类可能具有数十甚至数百个电极的电脑图不同，本发明提供一套大型哺乳动物的便携式的穿戴式脑电记录分析系统，包括脑电头带只需要四个记录电极两个参考电极，即可实现从实验动物的大脑左右半球中接收电波。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于哺乳动物的穿戴式脑电系统，头戴式脑电头带、脑电采集模块、主机固定带、脑电分析模块；

所述头戴式脑电头带包括电极放置带、电极压紧带、颈部固定带和角固定带；所述电极放置带的一面上分布有多个电极，所述电极压紧带一端与电极放置带连接，所述电极放置带相对的两侧分别连接有两个颈部固定带，在电极放置带上侧连接两个角固定带；所述电极放置带远离电极的一面、电极压紧带、颈部固定带和角固定带上均设有魔术贴；

所述脑电采集模块与电极连接，用于对脑电信号进行采集、存储和读取；

所述主机固定带用于将脑电采集模块固定在动物身上；

所述脑电分析模块对所采集脑电数据进行脑电频率筛选、功率谱等计算以及转化为文本数据。