高密度静息态EEG数据的开放获取:现状、挑战与展望



1引言
近年来,大脑在非任务的休息状态下的功能活动得到脑科学领域的广泛关注。这种所谓的“静息态”范式被认为反映了大脑的内在活动,提供了大脑区域如何协同工作的信息(Birn,2012)。它将神经的自发活动与任务状态区别开来,大量证据表明这些活动可以用来量化行为、反映认知功能和识别疾病(Stametal.,2014)。静息态脑成像有多种实现形式。脑电图(electroencephalographyEEG是一种记录头皮电位波动的非侵入性技术(Berger,1930),具有高时间分辨率和高成本效益,可在毫秒级上洞察大脑动态(Ingberamp;Nunez,2011)。静息态脑电(resting-stateEEG,rsEEG)是脑电的一种特定应用,定义为被试在不积极参与感觉处理或认知活动时的脑电记录(Khannaetal.,2015)。它为了解大脑的自发神经振荡提供了窗口,反映了大脑内在的连接性与功能结构。近年来相关研究主要侧重于分析特定频段:δ (1~4Hz) 人θ(4~7Hz),a(8~12Hz),β(12~28Hz) 和 /(gt;30Hz) 并分别与不同认知及行为联系起来(Decoetal.,2011)。EEG的关键优势之一在于其高时间分辨率,能够精确捕捉快速加工的认知和感知过程(Ingberamp;Nunez,2011)。同时,EEG能够在不同环境中记录,增强了测量大脑活动的生态效度(Newsonamp;Thiagarajan,2019)。此外,EEG的非侵入性和低成本使其可应用于各年龄段人群和使用场景(Khanna et al.,2015)。
本文将60个电极以上的EEG记录称为高密度EEG,否则为低密度EEG。高密度与低密度EEG在分析性能上存在显著差异。低密度EEG仅能提供简单网络特征分析,在复杂网络特征上表现逊色(O'Donnelletal.,2021)。并且使用60个及以上的电极的高密度脑电系统能够显著提高源定位的准确性(Sohrabpouretal. ......
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