Die meisten EEG-Geräte verwenden ein System, das auf Differenzverstärkern basiert, um das Signal zu verbessern, ein einfacher Differenzverstärker hat 2 Eingänge und einen Ausgang. Das Gerät nimmt 2 Signale und gibt die Differenz zwischen ihnen aus (siehe dieses Video ). Kurz gesagt, der Ausgang ist die Differenz zwischen 2 Signalen und der Differenzverstärker verwirft den Rest des Signals. Aber ich denke, dass möglicherweise die derzeitige Art der EEG-Aufzeichnung einen Datenverlust fördern könnte, da NUR nach Unterschieden innerhalb von EEG-Signalen gesucht wird, anstatt analytische Auswertung absoluter Signale?
Warum verwenden wir beim EEG relative Signale und keine absoluten Signale? Gab es Versuche, absolute Signale zu verwenden?
Eine Spannung ist per Definition eine Potentialdifferenz zwischen 2 Elektroden.
Um jedoch ein Signal auf einer Elektrode aufzuzeichnen, das von der anderen Referenzelektrode kaum beeinflusst wird, kann eine entfernte Elektrode verwendet werden, was als monopolare Aufzeichnung bezeichnet wird . Werden dagegen 2 Elektroden dicht beieinander an der interessierenden Stelle platziert, spricht man von einer bipolaren Ableitung. Bei EEGs hat es alles mit Differenzverstärkern und Gleichtaktunterdrückung zu tun , worauf Sie in der Frage bereits anspielen.
Ohne auf die technischen Details von Operationsverstärkern einzugehen , kann ich sagen, dass Differenzverstärker im Idealfall das gemeinsame Signal an den Elektroden unterdrücken und die Differenzspannung beibehalten. Tatsächlich werden die meisten Artefakte zurückgewiesen, während das Signal aufrechterhalten wird. Artefakte sind häufig über die Kopfhaut verteilt, wie z. B. Muskelartefakte, und werden über Elektroden geteilt, während das interessierende Signal hauptsächlich auf lokale Bereiche auf der Kopfhaut beschränkt ist.
Im EEG werden typischerweise monopolare Aufzeichnungen verwendet, im Grunde weil genügend Artefakte unterdrückt werden, aber das Signal am wenigsten verzerrt wird. Darüber hinaus, und nicht zuletzt, ermöglichen Standard-EEG-Elektrodenmontagen die rechnerische Ableitung von bipolaren Aufzeichnungen von monopolaren Aufzeichnungen, während die Umkehrung nicht möglich ist (Saab, 2009) .
Viele elektrophysiologische Signale, sogar solche, die eng mit dem EEG verwandt sind, werden jedoch häufig mit bipolaren Aufzeichnungen aufgezeichnet, weil entweder das Signal zu schwach ist, um aufgezeichnet zu werden, oder das Artefakt anderweitig zu groß ist (z. B. Diez et al , 2010 ; Stronks et al ., 2009 ; Stronks et al. , 2013 ).
Referenzen
– Diez et al ., Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc (2010): 5803-6
– Saab, Biofeedback (2009); 36 (4): 128–33
- Stronks et al ., IOVS (2013); 54 :3891–901
– Stronks et al ., Doc Ophthalmol (2016); 132 : 1–15
EEG misst Spannung . Per Definition ist Spannung eine elektrische Potentialdifferenz . Eine "absolute" Spannung hat keine Bedeutung, es ist immer ein Unterschied.
Ja, die Leute "versuchen" die ganze Zeit eine Spannung mit nur einem Kontakt zu messen, das passiert immer dann, wenn ein Kanal unterbrochen ist oder ein Erdungskabel ausfällt. Das Ergebnis ist eine Verstärkung aller anderen Umgebungssignale, die von Wechselstrom ("60/50-Zyklus-Rauschen"), Funkwellen und anderen elektromagnetischen Interferenzen dominiert werden. Ein gutes Erdungskabel ist notwendig, um die kleinen Signale vom Gehirn zu messen; so etwas wie ein "Erdboden" wäre bei weitem nicht ausreichend.
Sie können mehr lokale Spannungsmessungen erhalten, indem Sie Elektroden in unmittelbarer Nähe verwenden und das Potential zwischen ihnen messen, anstatt sie gegen eine andere "Masse" zu messen. In der Regel sind dies Tiefenelektroden im Gehirn.