EEGمقدماتیپردازش سیگنال

مقدمه‌ای بر EEG: از الکترودها تا سیگنال مغزی

در این مقاله با اصول پایه الکتروانسفالوگرافی (EEG)، نحوه ثبت سیگنال مغزی، و اولین قدم‌های تحلیل سیگنال آشنا می‌شوید.

[نام نویسنده — placeholder]📅25 شهریور 1403

توجه: این مقاله نمونه (placeholder) است و محتوای آن برای نمایش ساختار وبلاگ نوشته شده. محتوای واقعی جایگزین خواهد شد.

EEG چیست؟

الکتروانسفالوگرافی (EEG) روشی غیرتهاجمی برای ثبت فعالیت الکتریکی مغز است. در این روش، الکترودهایی روی پوست سر قرار می‌گیرند و تغییرات پتانسیل الکتریکی ناشی از شلیک همزمان میلیون‌ها نورون را با دقت زمانی بسیار بالا (در حد میلی‌ثانیه) ثبت می‌کنند.

این ویژگی — یعنی وضوح زمانی بالا — EEG را از روش‌هایی مثل fMRI متمایز می‌کند. در حالی که fMRI تصویری با وضوح مکانی بهتر ارائه می‌دهد، EEG می‌تواند پاسخ مغز به یک محرک را در کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه ثبت کند.

اجزای اصلی یک سیستم EEG

یک سیستم EEG معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است:

  • الکترودها: از جنس نقره/کلرید نقره، معمولاً با ژل هادی روی پوست سر نصب می‌شوند
  • کلاه EEG: نگه‌دارنده الکترودها؛ از ۸ کانال ساده تا ۲۵۶ کانال حرفه‌ای
  • آمپلی‌فایر: سیگنال‌های بسیار ضعیف مغزی (میکروولت) را تقویت می‌کند
  • نرم‌افزار ثبت: سیگنال‌ها را دیجیتال کرده و ذخیره می‌کند

باندهای فرکانسی EEG

سیگنال EEG معمولاً بر اساس باند فرکانسی دسته‌بندی می‌شود:

| باند | فرکانس | ارتباط شناختی | |------|---------|----------------| | Delta (δ) | ۰.۵–۴ Hz | خواب عمیق | | Theta (θ) | ۴–۸ Hz | حافظه، خواب‌آلودگی | | Alpha (α) | ۸–۱۳ Hz | آرامش، چشمان بسته | | Beta (β) | ۱۳–۳۰ Hz | تمرکز، شناخت فعال | | Gamma (γ) | بالای ۳۰ Hz | پردازش پیچیده |

قدم بعدی: پیش‌پردازش سیگنال

پیش از هر تحلیلی، سیگنال EEG نیاز به پیش‌پردازش دارد. این مرحله شامل فیلترینگ (برای حذف نویز فرکانسی)، Re-referencing (انتخاب مرجع مناسب)، و حذف آرتیفکت‌ها (مثل پلک زدن و حرکت عضلانی با الگوریتم ICA) است. در مقاله‌های بعدی به صورت کامل‌تر به هر مرحله خواهیم پرداخت.