脑电数据分析





课程性质:基础培训课程,适合采用脑电开展研究的科研人员、教师及研究生
学时:12
授课对象:面向社会招生
授课时间:常年开设,报名信息参见认知与人格教育部重点实验室主页
主要内容:理论讲解+上机实践
课程软件:RECOR下载地址  EEGLAB下载地址
课程教材:Analyzing neural time series data: Theory and practice麻省理工学院出版社,2014年第1版,Mike X Cohen著图书大纲
参考书目:《同步脑电-功能磁共振(EEG-fMRI)原理与技术》科学出版社,2014年第1版,雷旭、尧德中著

第一讲 脑电连接分析

(1) 基于相位的连接
(2) 基于能量的连接
(3) 跨频段交互分析
(4) 图论分析

课后思考题:
阅读文献Enhanced brain small-worldness after sleep deprivation: a compensatory effect  回答以下问题:
1. 小世界网络都有哪些特点?(10%)
2. 本文将大脑描述为网络其节点和边分别是什么,共有多少个节点? (20%)
3. 构造脑区连接,作者采用了功能连接还是有效连接,基于相位还是能量的连接? (10%)
4. 从结果来看睡眠剥夺后被试在网络属性方面都有哪些变化? (20%)
5. 从图8可以看出,睡眠剥夺后共有5个图论指标都是什么自变量的函数?(10%)
6. 如果记录手段改为脑电,试从预处理、功能连接计算、图论分析这三个步骤简要论述小世界网络的分析过程 (30%)


第二讲 脑电源定位

(1) 脑电的正演与反演模型
(2) 偶极子源定位与BESA
(3) 分布源定位与LORETA
(4) 静息态皮层节律与RECOR

课后思考题:
阅读Incorporating priors for EEG source imaging and connectivity analysis回答以下问题:
1. 为什么要引入其他模态的先验来帮助进行定位?(10%)
2. 源定位的数学模型有哪些?它们是如何加入先验信息的?(20%)
3. 解剖和结构信息是如何进入源定位模型的?(20%)
4. 空间先验信息是如何进入源定位模型的?(10%)
5. 试列举三种以上的源定位空间先验信息(40%)


扩展阅读:
    1.Lei et al., 2011. fMRI Functional Networks for EEG Source Imaging. Human Brain Mapping 32, 1141-1160.
    2.SPM官方脑电源定位课件


第三讲 脑电和其他模态的结合

(1) 同步EEG-fMRI采集原理
(2) 基于fMRI的EEG成像
(3) 基于EEG的fMRI分析
(4) EEG-fMRI对称融合

课后思考题:
阅读文献睡眠的同步EEG-fMRI研究述评  回答以下问题:
1. 目前睡眠的同步EEG-fMRI研究主要选择了哪些知觉通道提供刺激?(10%)
2. 睡眠的同步研究对脑电和磁共振设备各有哪些要求?(15%)
3. 磁共振扫描噪声过大不利于被试入睡,目前在硬件方面有哪些办法解决这一问题?(15%)
4. 磁腔内睡眠如何提高被试的入睡率?(15%)
5. 磁共振环境对REM睡眠有什么影响?(15%)
6. 心理学研究采用同步EEG-fMRI有哪些好处?(30%)

扩展阅读:
    同步脑电-功能磁共振(EEG-fMRI)原理与技术. 北京:科学出版社. 2014年3月.


同步EEG-fMRI